Sistema solare: quando si è formato? Le risposte grazie all’asteroide Ryugu

Il sistema solare si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa e ora, grazie all’esplorazione dell’asteroide Ryugu da parte degli scienziati dell’UCLA, possiamo capire meglio come il processo si è svolto. Studiando i minerali presenti nell’asteroide, gli scienziati hanno scoperto che sono stati prodotti attraverso reazioni con l’acqua in un ambiente ricco di ossigeno. Queste scoperte ci aiutano a capire meglio la complessa storia della formazione del sistema solare e della vita che è nata da esso.

Ryugu, l’asteroide della scoperta

Gli scienziati stanno usando alcune parti di materiale di Ryugu, l’asteroide del quale la sonda Jaxa Hayabusa 2 ne ha raccolto alcuni campioni per capire meglio la composizione chimica del Sistema Solare al principio della sua esistenza. Uno studio dell’Università della California di Los Angeles pubblicato su Nature Astronomy ha mostrato che i minerali carbonatici di Ryugu hanno subito la cristallizzazione per via delle reazioni con l’acqua. Questi si sono formati durante gli iniziali 1,8 milioni di anni di vita del nostro Sistema Solare e hanno fornito informazioni sulla temperatura e sulla composizione di Ryugu nel corso del tempo.

I campioni prelevati dal pianeta nano Ryugu ci consentono di capire che gli asteroidi e gli oggetti simili si sono formati abbastanza velocemente nel sistema solare esterno, dove le condizioni sono tali da non permettere la condensazione dei ghiacci di acqua e anidride carbonica. Il Dr. McKeegan ha sottolineato che questi corpi sono molto piccoli e hanno una composizione simile a quella dei meteoriti, con una percentuale variabile di materiale organico. La formazione di tali corpi può essere attribuita a un processo di aggregazione chimica, durante il quale si sono formati aggregati di elementi più leggeri. L’analisi isotopica ha permesso inoltre di raccogliere informazioni sulle impronte digitali chimiche presenti nei campioni, fornendo così un modello della formazione e dell’evoluzione dell’asteroide. Gli scienziati sperano che queste informazioni possano aiutarli a comprendere meglio come si è formato il nostro Sistema Solare.

I risultati della ricerca

I dati raccolti dalle missioni della sonda giapponese nei pressi di Ryugu hanno rivelato che l’asteroide si è formato diversi milioni di anni fa, dimostrando che aveva un diametro inferiore ai 20 chilometri. La possibilità che Ryugu sia mai stato un grande asteroide è scarsa, poiché l’oggetto è stato soggetto a una serie di collisioni. Inoltre, la temperatura generata dal decadimento dell’alluminio-26 avrebbe causato la fusione della roccia e la separazione di metalli e silicati, cosa che non è stata riscontrata. Questa ricerca fornirà alla comunità scientifica ulteriori informazioni sugli esopianeti simili alla Terra, aiutando a comprenderne meglio la loro evoluzione. Si prevede inoltre che le osservazioni della sonda possano fornire dati utili sulla composizione chimica e geologica di Ryugu, così come sulla sua storia primordiale.

Una nuova analisi condotta dai ricercatori ha stabilito che i carbonati di Ryugu si sono formati in un periodo di tempo molto più breve rispetto a quanto si pensasse. Ciò indica che Ryugu o un asteroide progenitore da cui potrebbe essere staccato si è accresciuto come un oggetto relativamente piccolo, di dimensioni inferiori ai 20 chilometri (12,5 miglia) di diametro. La scoperta ha sorpreso il professor McKeegan, in quanto i modelli di accrescimento degli asteroidi tendono a prevedere l’assemblaggio su tempi più lunghi, che porterebbero alla formazione di corpi con un diametro di almeno 50 chilometri (oltre 30 miglia) in grado di sopravvivere meglio alle collisioni avvenute durante il lungo periodo di vita del Sistema Solare.

Il successo della metodologia

I ricercatori hanno concluso che Ryugu, un asteroide di circa 1 chilometro di diametro, non può essere stato mai un grande asteroide. Questa conclusione è stata tratta dal fatto che se si fosse trattato di un asteroide più grande, avrebbe subito un processo di riscaldamento a temperature elevate a causa del decadimento di grandi quantità di alluminio-26, un nuclide radioattivo. Ciò avrebbe portato alla fusione della roccia e alla segregazione di metalli e silicati. Tuttavia, le composizioni chimiche e mineralogiche trovate su Ryugu sono sovrapponibili a quelle delle condriti CI, meteoriti formatesi nella parte esterna del sistema solare. Questo studio offre nuove informazioni su come i pianeti, inclusa la Terra, si sono formati nel sistema solare. Inoltre, le collisioni e i riassemblaggi subiti da Ryugu nel corso del tempo hanno contribuito a ridurre il suo diametro.

Il team di ricerca ha esteso la metodologia sviluppata all’UCLA al sistema di decadimento radioattivo breve che coinvolge l’isotopo manganese-53 presente nell’asteroide Ryugu, al fine di datare i carbonati. Co-conduttori dello studio sono Kaitlyn McCain, studentessa di dottorato dell’UCLA all’epoca della ricerca, ora lavorante al Johnson Space Center della NASA a Houston, e Nozomi Matsuda, ricercatore post-dottorato del Dipartimento della Terra, Scienze planetarie e spaziali dell’UCLA. 

Altri autori dell’articolo sono scienziati del team Kochi in Giappone, guidato da Motoo Ito, responsabile della cura delle particelle dal campione di regolite raccolto dall’asteroide Ryugu. La ricerca è stata finanziata da varie agenzie, tra cui la Japan Aerospace Exploration Agency, la NASA e il programma Instrumentation and Facilities della National Science Foundation. Grazie al loro lavoro, i ricercatori possono determinare con precisione l’età degli asteroidi e capire meglio l’origine e l’evoluzione dei sistemi solari.