Polveri cosmiche rivelano l'esistenza di un nuovo tipo di asteroide primitivo vicino alla Terra finora mai osservato
Immagine di una sferula cosmica di circa 200 micrometri di diametro ottenuta con un microscopio elettronico a scansione
Ogni anno migliaia di tonnellate di microscopica polvere cosmica cadono sulla Terra, offrendo agli scienziati una preziosa finestra sull'origine del Sistema solare. Un team internazionale di ricercatori, guidato dal dottor Matthias van Ginneken, ricercatore dell'Università del Kent, ha scoperto un particolare tipo di polvere cosmica che indica l'esistenza di un asteroide primitivo vicino alla Terra finora assente dalle collezioni meteoriche mondiali. Lo studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, ridefinisce la nostra comprensione della varietà dei materiali planetari che orbitano nel nostro vicinato cosmico. Allo studio hanno partecipato anche il professor Luigi Folco del Dipartimento di Scienze della Terra dell'Università di Pisa, già relatore della tesi di dottorato di Matthias van Ginneken, e Martin David Suttle, ricercatore affiliato allo stesso dipartimento.
Le sferule cosmiche sono minuscoli granelli di roccia che viaggiano nello spazio interplanetario e che, entrando nell'atmosfera terrestre, fondono a causa dell'intenso attrito e delle elevate temperature. Costituiscono la maggior parte del materiale extraterrestre che raggiunge il nostro pianeta. Tradizionalmente si ritiene che la maggior parte di questa polvere cosmica abbia origine da collisioni relativamente recenti avvenute nella fascia principale degli asteroidi, situata tra Marte e Giove. Analizzando un insolito gruppo di queste particelle, recuperate sia nei sedimenti glaciali dell'Antartide sia in ambienti urbani, i ricercatori hanno però identificato una categoria distinta, caratterizzata da una composizione chimica e fisica anomala.
L'aspetto più significativo è che questo gruppo presenta un'estrema carenza dell'isotopo ossigeno-16, fornendo una risposta a una questione irrisolta da tempo nella scienza planetaria. Da decenni, infatti, gli studiosi erano incuriositi da una misteriosa minoranza di polvere cosmica, pari a circa il 10% di tutte le sferule cosmiche analizzate, caratterizzata da una firma isotopica povera di ossigeno-16 incompatibile con qualsiasi gruppo di meteoriti presente nelle collezioni conosciute. Queste particelle, classificate da tempo come un sottotipo isotopicamente anomalo, avevano finora un'origine e un corpo progenitore sconosciuti.
Denominate SCumPo (sulphur-rich cumulate porphyritic olivine, ovvero "olivina porfirica cumulitica ricca di zolfo"), queste particelle microscopiche sono completamente prive di magnetite, un ossido di ferro che si forma quasi sempre quando la polvere spaziale fusa reagisce con l'ossigeno presente negli strati superiori dell'atmosfera terrestre. Al contrario, risultano ricche di goccioline di ferro-nichel-zolfo. Questa composizione altamente insolita indica che la fusione è avvenuta in condizioni estremamente riducenti, probabilmente grazie all'effetto schermante prodotto dalla vaporizzazione dei propri gas volatili. Inoltre, le particelle presentano una peculiare struttura interna, nella quale i cristalli di olivina si sono rapidamente depositati su un lato durante il passaggio nell'atmosfera.
Attraverso avanzati modelli numerici che simulano il comportamento di questi cristalli durante la loro sedimentazione in condizioni di fortissima decelerazione, il team ha calcolato che le particelle progenitrici sono entrate nell'atmosfera terrestre a velocità comprese tra 14 e 17 chilometri al secondo. Una velocità d'impatto così elevata indica un'orbita altamente eccentrica, incompatibile con quella tipica delle bande di polvere provenienti dalla fascia principale degli asteroidi. La combinazione di questa particolare traiettoria orbitale con una firma chimica esclusiva suggerisce invece un'origine da un asteroide primitivo vicino alla Terra, ricco di solfuri e strettamente imparentato con una rara classe di meteoriti primitive identificata solo di recente.
Questa scoperta è di fondamentale importanza per la scienza planetaria perché rivela l'esistenza di un "anello mancante" tra i corpi progenitori presenti nel nostro vicinato cosmico. Sebbene meteoriti di grandi dimensioni provenienti da questo particolare tipo di asteroide possano essere troppo fragili o troppo ricche di materiali volatili per sopravvivere intatte al violento attraversamento dell'atmosfera terrestre, la loro presenza viene comunque registrata dalla continua e delicata pioggia di micrometeoriti che raggiunge la Terra. Studiando questi minuscoli viaggiatori cosmici, gli scienziati possono ricostruire la storia di regioni del Sistema solare che altrimenti rimarrebbero nascoste, dimostrando che il mezzo interplanetario contiene materia primitiva molto più varia e complessa di quanto documentato finora.
Fonte: Università di Pisa - Ufficio Stampa