Meteoriti cruciali per la Terra potrebbero essersi formati nel sistema solare esterno: studio

Lo studio ha anche esaminato le condizioni fisiche e chimiche negli asteroidi della cintura principale esterna (rappresentativo)

Tokio:

Un nuovo studio condotto da ricercatori dell’Earth-Life Science Institute (ELSI) del Tokyo Institute of Technology ha suggerito che questi materiali asteroidali potrebbero essersi formati molto lontano nel primo Sistema Solare, quindi essere stati trasportati nel Sistema Solare interno da processi di mescolamento caotico .

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista “AGU Advances”.

Si ritiene che il nostro Sistema Solare si sia formato da una nuvola di gas e polvere, chiamata nebulosa solare, che iniziò a condensarsi gravitazionalmente su di essa circa 4,6 miliardi di anni fa. Quando questa nuvola si contrasse, iniziò a ruotare e si formò in un disco rotante attorno alla massa gravitazionale più alta al suo centro, che sarebbe diventato il nostro Sole.

Il nostro sistema solare ha ereditato tutta la sua composizione chimica da una o più stelle precedenti esplose come supernove. Il nostro Sole ha raccolto un campione generale di questo materiale mentre si formava, ma il materiale residuo nel disco ha iniziato a migrare in base alla sua propensione a congelarsi a una data temperatura. Quando il Sole è cresciuto abbastanza denso da avviare reazioni di fusione nucleare e diventare una stella, ha raccolto un campione generale di questo materiale mentre si formava, ma i residui nel disco formavano materiali solidi per formare corpi planetari in base alla sua propensione a congelarsi a un dato temperatura.

Quando il Sole irradiava il disco circostante, creava un gradiente di calore nel primo sistema solare. Per questo motivo i pianeti interni, Mercurio, Venere, Terra e Marte, sono prevalentemente rocciosi (composti per lo più da elementi più pesanti, come ferro, magnesio e silicio), mentre i pianeti esterni sono in gran parte composti da elementi più leggeri, in particolare idrogeno, elio , carbonio, azoto e ossigeno.

Si ritiene che la Terra si sia formata in parte da meteoriti carboniosi, che si pensa provengano da asteroidi della cintura principale esterna. Le osservazioni telescopiche degli asteroidi della cintura principale esterna rivelano una caratteristica comune di riflettanza di 3,1 mm che suggerisce che i loro strati esterni ospitano ghiacci d’acqua o argille ammoniacali, o entrambi, che sono stabili solo a temperature molto basse.

È interessante notare che, sebbene diverse linee di prova suggeriscano che i meteoriti carboniosi siano derivati ​​​​da tali asteroidi, i meteoriti recuperati sulla Terra generalmente mancano di questa caratteristica. La cintura degli asteroidi pone quindi molte domande ad astronomi e scienziati planetari.

In questo studio, una combinazione di osservazioni di asteroidi utilizzando il telescopio spaziale giapponese AKARI e modelli teorici delle reazioni chimiche negli asteroidi suggerisce che i minerali di superficie presenti sugli asteroidi della cintura principale esterna, in particolare le argille contenenti ammoniaca (NH3), si formano da materiali di partenza contenenti Ghiaccio NH3 e CO2 che sono stabili solo a temperature molto basse e in condizioni ricche di acqua.

Sulla base di questi risultati, questo nuovo studio ha proposto che gli asteroidi della cintura principale esterna si siano formati in orbite lontane e si siano differenziati per formare diversi minerali in mantelli ricchi di acqua e nuclei dominati dalla roccia.

Per comprendere l’origine delle discrepanze negli spettri misurati di meteoriti e asteroidi carboniosi, utilizzando simulazioni al computer, il team ha modellato l’evoluzione chimica di diverse miscele primitive plausibili progettate per simulare materiali asteroidali primitivi. Hanno quindi utilizzato questi modelli al computer per produrre spettri di riflettanza simulati per il confronto con quelli ottenuti telescopicamente.

I loro modelli indicavano che per corrispondere agli spettri degli asteroidi, il materiale di partenza doveva contenere una quantità significativa di acqua e ammoniaca, un’abbondanza relativamente bassa di CO2 e reagire a temperature inferiori a 70, suggerendo che gli asteroidi si fossero formati molto più fuori del loro attuale posizioni nel primo sistema solare. Al contrario, la mancanza della caratteristica di 3,1 mm nei meteoriti può essere attribuita alla reazione possibilmente più in profondità all’interno degli asteroidi dove le temperature hanno raggiunto valori più elevati, quindi i meteoriti recuperati possono campionare porzioni più profonde di asteroidi.

Se fosse vero, questo studio ha suggerito che la formazione della Terra e le proprietà uniche derivano da aspetti peculiari della formazione del Sistema Solare. Ci saranno diverse opportunità per testare questo modello, ad esempio, questo studio fornisce previsioni per ciò che l’analisi dei campioni restituiti da Hayabusa 2 troverà. Questa lontana origine degli asteroidi, se corretta, prevede che ci saranno sali e minerali di ammoniaca nei campioni restituiti da Hayabusa 2. Un ulteriore controllo su questo modello sarà fornito dalle analisi dei materiali restituiti dalla missione OSIRIS-Rex della NASA.

Questo studio ha anche esaminato se le condizioni fisiche e chimiche negli asteroidi della cintura principale esterna dovrebbero essere in grado di formare i minerali osservati. L’origine fredda e lontana degli asteroidi proposta suggerisce che dovrebbe esserci una somiglianza significativa tra asteroidi e comete e solleva domande su come si sia formato ciascuno di questi tipi di corpi.

Questo studio ha suggerito che i materiali che hanno formato la Terra potrebbero essersi formati molto lontano nel primo Sistema Solare e poi essere stati introdotti durante la prima storia particolarmente turbolenta del sistema solare. Recenti osservazioni di dischi protoplanetari da parte dell’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) hanno trovato molte strutture ad anello, che si ritiene siano osservazioni dirette della formazione planetesimale.

Come l’autore principale Hiroyuki Kurokawa ha riassunto il lavoro, “Rimane da determinare se la formazione del nostro sistema solare sia un risultato tipico, ma numerose misurazioni suggeriscono che potremmo essere in grado di contestualizzare presto la nostra storia cosmica”.

(Ad eccezione del titolo, questa storia non è stata modificata dallo staff di NDTV ed è pubblicata da un feed sindacato.)

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