Come è arrivata l’acqua sulla Terra?

Questo studio ha esaminato il pianeta minore Vesta. Alcuni di quegli antichi granelli di polvere di stelle cadono su Vesta, sotto forma di micrometeroidi, e alcuni di essi contengono l'acqua

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Da dove proviene l’acqua presente sul nostro pianeta? La teoria maggiormente accettata afferma che sono state le comete a portarci il prezioso liquido che copre i tre quarti della superficie della Terra.

Un’altra teoria chiama in causa un incidente cosmico avvenuto miliardi di anni fa, quando un protopianeta entrò in collisione con la Terra non limitandosi a portarvi l’acqua ma creando un’altra cosa molto preziosa, la Luna che con la Terra forma un vero e proprio sistema doppio.

Tuttavia queste due teorie oggi vengono affiancate da un nuovo studio che mostra presumibilmente come il pianeta minore Vesta ha ricevuto la sua acqua dalla polvere spaziale. Questo studio potrebbe aiutare gli scienziati a capire l’origine dell’acqua terrestre?

Questa ricerca dimostra che è possibile trasportare piccoli micrometeoroidi che contengono ghiaccio su corpi privi d’acqua“. Lo ha affermato Lionel Vacher, co-autore dello studio, ricercatore post dottorato.

L’autore principale dello studio è Nan Liu, assistente professore in fisica presso il Laboratorio di scienze spaziali. Lo studio è intitolato “Indagine isotopica di NanoSIMS su clasti carboniosi xenolitici dall’ howardite kapoeta“. È pubblicato sulla rivista Geochimica et Cosmochimica Acta.



Lo studio di Vacher e Liu prende spunto da alcuni materiali molto rari presenti nel nostro sistema solare. Tutta le polvere e i gas presenti nel Sistema Solare hanno avuto origine da altre stelle morte ormai da lungo tempo. Durante la formazione del Sole, dei pianeti e dei corpi minori i gas e la polvere vaporizzò e si condensò in nuovo materiale. Durante quelle fasi, una parte di quel materiale sfuggì a quello scenario di creazione tumultuosa. Alcuni piccoli granelli non furono mai vaporizzati, fatto che li rende oggi più vecchi del nostro stesso Sistema Solare. Identificando ed esaminando quel tipo di materiale, gli scienziati possono imparare alcune cose.

Questo studio ha esaminato il pianeta minore Vesta. Alcuni di quegli antichi granelli di polvere di stelle cadono su Vesta, sotto forma di micrometeroidi, e alcuni di essi contengono l’acqua. Come ne sono venuti a conoscenza gli scienziati?

La ha spiegato Liu in un comunicato stampa: “Come la nostra Terra, Vesta ha un nucleo, un mantello e una crosta“.

Queste caratteristiche si sono formate a partire da materiale fuso che ha formato Vesta. Alla Terra è successa la stessa cosa e come Vesta anche il nostro pianeta è stato bombardato dai micrometeoroidi.

Se i micrometeoroidi ghiacciati hanno fornito acqua al sistema solare interno quando la Terra si stava ancora formando, questo potrebbe essere un modo in cui la Terra ha avuto abbastanza di acqua che gli permette di sostenere la vita“.

Queste considerazioni sono collegate da un evento avvenuto nel 1942. In quell’anno, il meteorite Kapoeta cadde sulla Terra in Sudan. Il fatto avvenne in piena seconda guerra mondiale e, fortunatamente, il meteorite precipitò sulla strada di fronte a un convoglio dell’esercito britannico.

Il meteorite Kapoeta è un meteorite di “Howardite”. Ce ne sono circa 200 e prendono il nome da Edward Howard. Howard era un chimico (inventò un metodo per raffinare lo zucchero). Tuttavia era anche interessato ai meteoriti e alla loro composizione. Tutti i meteoriti di Howardite provengono da Vesta, gli scienziati lo hanno scoperto grazie alla navicella spaziale Dawn della NASA che arrivata sul pianeta minore nel 2011. Quella visita ha rivelato il legame tra Vesta e i meteoriti Howardite, così come altre due famiglie di meteoriti.

Il team di ricercatori del nuovo studio ha esaminato un campione del meteorite Kapoeta. Hanno trovato piccole inclusioni oscure fuori posto. “Sembrano completamente diverse dal materiale circostante“, ha affermato Liu. I ricercatori hanno identificato le inclusioni come micrometeoriti, più piccole dello spessore di un capello umano.

Quindi hanno messo in funzione la macchina NanoSIMS della loro università. NanoSIMS è l’acronimo di nanoscala spettrometria di massa ionica secondaria. La macchina utilizza una pistola ionica che spara un fascio di ioni. Quel fascio è puntato su un campione, in questo caso il campione del meteorite Kapoeta. Il raggio di ioni crea collisioni atomiche e alcune di queste producono ioni secondari. Gli ioni secondari vengono quindi inviati attraverso uno spettrometro di massa, che identifica gli ioni. A partire dal 2018, c’erano una quarantina di queste macchine in tutto il mondo.

La spettrometria è stata effettuata su 14 piccoli campioni del meteorite Kapoeta, le piccole inclusioni sono chiamate clasti. Le analisi hanno evidenziato che 2 dei 14 campioni contenevano frammenti di magnetite, tra il meteorite ospite e i clasti carbonacei. La loro presenza indica “un’alterazione causata dall’acqua che si è verificata su Vesta a seguito dello scioglimento del ghiaccio incastrato nei clasti“, come scrivono gli autori nel loro articolo.

La spettrometria NanoSIM ha rivelato un rapporto di isotopi diverso da quello atteso negli scontri e ha mostrato che parte di ciò che stavano vedendo era materiale pre-solare, materiale cioè più vecchio del nostro sistema solare. Hanno trovato due granuli di silicato pre-solari e quattro granuli di carburo di silicio pre-solari.

I ricercatori hanno scritto: “Pertanto, riunire le due prove implica che i clasti di questo studio provengono da un corpo genitore portatore di ghiaccio, o un asteroide ghiacciato o una cometa, originato dal sistema solare esterno“.

Il team pensa che questi micrometeoriti siano caduti su ​​Vesta, o sulle rocce che hanno contribuito a formare Vesta, qualche tempo dopo l’ultimo bombardamento pesante. In questo studio compare qualcosa di molto interessante, i ricercatori hanno trovato “minerali e trame che erano collegati alle interazioni tra roccia e acqua“. Questa considerazione li ha portati alla questione dell’acqua sulla Terra e di come ci sia arrivata.

Abbiamo bisogno di un meccanismo per portare il ghiaccio dal sistema solare esterno, dove la temperatura è bassa“, ha detto Vacher. Il sistema solare interno era troppo caldo perché si formasse l’acqua, quindi doveva essere trasportata dalle regioni più fredde del sistema solare esterno. “Questa ricerca dimostra che è possibile trasportare piccoli micrometeoroidi che contengono ghiaccio su corpi che si sono formati senza acqua“.

Il problema con lo studio della Terra antica è il livello di attività del pianeta. L’erosione e la tettonica a zolle hanno cancellato le prove più antiche. Quindi i legami tra Vesta, Kapoete e gli ioni possono aiutare a spiegare come la Terra abbia ricevuto la sua acqua.

Se i micrometeoroidi ghiacciati fornissero acqua al sistema solare interno quando la Terra si stava ancora formando, questo potrebbe essere il meccanismo con cui la Terra ha finito per avere abbastanzadi  acqua per sostenere la vita“, ha affermato Ryan Ogliore, assistente professore di fisica e coautore dello studio. E se questo fosse accaduto nel nostro Sistema Solare, potrebbe accadere in altri sistemi. “I pianeti abitabili intorno ad altre stelle potrebbero aver acquisito la loro acqua con mezzi simili“, ha aggiunto Ogliore.

Ci sono ancora molte domande senza risposta, ovviamente, e questo studio potrebbe essere solo un punto di partenza.

Le nostre misurazioni successive limiteranno quando questo materiale umido è stato consegnato a Vesta e da dove proviene: un asteroide ghiacciato, una cometa o qualche altra fonte esotica“, ha aggiunto Ogliore.

Fonte: Universe Today

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