Arrivato dal confine del sistema solare

Campioni dell’asteroide Ryugu indicano che si è formato al di fuori delle orbite di Giove e Saturno

L’asteroide vicino alla Terra Ryugu si è probabilmente formato all’estremità esterna del sistema solare, dietro i giganti gassosi Giove e Saturno. Questa conclusione è stata suggerita da misurazioni ad alta risoluzione che determinano il rapporto tra diversi isotopi di ferro nei campioni di roccia di Ryugu. La sonda spaziale giapponese Hayabusa2 ha prelevato i campioni e li ha restituiti sulla Terra due anni fa. Un team internazionale, tra cui il Max Planck Institute for Solar System Research di Göttingen e la Georg-August University Göttingen, riferisce oggi sulla rivista questi risultati. progresso della scienza. Di conseguenza, l’elenco degli ingredienti per Ryugu differisce in modo significativo da quello dei tipici meteoriti ricchi di carbonio per un aspetto importante. Tutto indica piuttosto una stretta relazione con una rara classe di meteoriti, che può essere assegnata anche al sistema solare esterno.

La capsula del campione caduta il 5 dicembre 2020 vicino a Woomera, nello stato australiano del South Australia, conteneva solo cinque grammi di materiale roccioso. Il suo mittente era la navicella spaziale giapponese Hayabusa 2. Dopo aver raccolto rocce dall’asteroide Ryugu un anno fa, la navicella ha utilizzato i passaggi ravvicinati della Terra per consegnare il suo prezioso carico utile, prima di viaggiare verso il prossimo incontro con l’asteroide stesso. Nel 2031, è destinato a superare il suo secondo obiettivo, l’asteroide 1998 KY26.

I campioni di roccia nella capsula sono solo i secondi mai portati sulla Terra da un asteroide. Misurazioni accurate in grado di fornire informazioni complete sulla composizione, natura, origine ed evoluzione del pezzo cosmico sono possibili solo nei laboratori terrestri, non a bordo della sonda spaziale. Quasi due anni dopo che il “messaggio cosmico in una bottiglia” arrivò sulla Terra, vennero fuori i primi risultati. Tra le altre cose, testimoniano che i campioni di roccia hanno una struttura granulare e sciolta, uno sviluppo in cui i minerali interagiscono con l’acqua per un lungo periodo di tempo. Hanno dimostrato che Ryugu contiene aminoacidi e altre molecole organiche complesse. Una delle tante domande senza risposta è da dove viene Ryugu. Il presente studio, in collaborazione con l’Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare e l’Università di Gottinga, esamina questa domanda.

DottL’asteroide Ryugu, ricco di carbonio, di circa un chilometro di diametro e di forma rotonda simile a una doppia piramide, appartiene alla classe degli oggetti vicini alla Terra. Questi oggetti ruotano attorno al Sole a una distanza simile dalla Terra. Tuttavia, i ricercatori presumono che gli asteroidi di questo tipo non siano altro che nuovi arrivati ​​nel sistema solare interno e abbiano trascorso la maggior parte del loro tempo nella cintura di asteroidi tra le orbite di Marte e Giove.

Il luogo di nascita effettivo di molti oggetti nella fascia degli asteroidi potrebbe essere più lontano nel sistema solare. Misurazioni e simulazioni indicano che gli asteroidi ricchi di carbonio (così come i meteoriti ricchi di carbonio, o le cosiddette condriti carboniose) hanno avuto origine nel sistema solare esterno: la maggior parte di essi si trova vicino ai luoghi di nascita di Giove e Saturno, e forse alcuni sono trovato nel globo a causa dell’influenza di Urano e Nettuno. Quindi la crescita dei quattro pianeti gassosi ha portato solo alla rotazione di piccoli corpi celesti nella cintura degli asteroidi.

“Tutti gli studi indicano che Ryugu, come le condriti carboniose, è un figlio del sistema solare esterno”, afferma l’autore principale Timo Hopp dell’Università di Chicago, che ora sta ricercando presso il Max Planck Institute di Göttingen. Tuttavia, non è stato chiarito se il luogo di origine di Ryugu sia vicino a Giove e Saturno o lontano dal Sole.

A tal fine, il gruppo Hopp si è rivolto agli isotopi di ferro nei campioni di roccia dell’asteroide. Gli isotopi sono varianti dello stesso elemento chimico, come il ferro, che differiscono solo per il numero di neutroni nel nucleo e quindi per il loro peso. Gli scienziati presumono che gli isotopi di alcuni elementi non fossero distribuiti uniformemente alla nascita del sistema solare. A seconda del luogo di formazione del corpo, sono stati forniti materiali da costruzione con proporzioni isotopiche diverse. Questi termini contengono ancora oggi informazioni sul luogo di origine del corpo.

Per le loro analisi, i ricercatori hanno esaminato quattro campioni dell’asteroide Ryugu e, per confronto, campioni di 13 diversi meteoriti che rappresentano gruppi diversi. La maggior parte di loro sono ad alto contenuto di carbonio come Ryugu. “Il rapporto tra alcuni isotopi di ferro tra loro è un ottimo indicatore per distinguere alcuni di questi gruppi l’uno dall’altro in base al loro luogo di origine”, afferma il regista e coautore di Max Planck Thorsten Kleine.

Dopo che i campioni di roccia di Ryugu erano stati preparati chimicamente in un complesso processo in Giappone, si sono recati a Chicago. Dopo ulteriori fasi preparatorie, Timo Hopp ha analizzato i campioni con uno spettrometro di massa al plasma multi-complexer ed è stato così in grado di quantificare le differenze nei rapporti quantitativi dei diversi isotopi del ferro con una precisione di poche parti per milione.

Come è stato mostrato, questi rapporti nel caso dell’asteroide Ryugu differiscono significativamente dalla maggior parte dei meteoriti studiati. Un solo gruppo di meteoriti fa eccezione: le condriti CI, che vengono anche chiamate meteoriti di tipo Ivuna dal sito tanzaniano del loro rappresentante più famoso. “C’è una relazione straordinaria tra l’asteroide Ryugu e i meteoriti relativamente rari del gruppo C-I”, afferma Hope. “Le nostre misurazioni mostrano che i meteoriti Ryugu e Ivuna si sono formati nella stessa regione del primo Sistema Solare e che questa regione non coincide con il sito di formazione di altre condriti carboniose”.

“Nel complesso, c’è molto da suggerire che con Ryugu e i meteoriti di tipo Ivuna, abbiamo trovato i resti dei primi corpi che si sono formati ai margini del sistema solare”, afferma il coautore Andreas Buck del Dipartimento di Geochimica. e Geologia degli isotopi alla Georg-August University di Göttingen.

Studi precedenti hanno trovato somiglianze tra i meteoriti dell’asteroide Ryugu e i meteoriti di tipo Ivuna, ad esempio per quanto riguarda la loro composizione chimica e minerale. nella rivista Scienze Un gruppo di ricercatori riferirà domani su un altro indizio: i gas che i campioni di Ryugu sono evaporati nella capsula del campione durante il loro volo verso la Terra indicano anche somiglianze con questi strani meteoriti.

b/h