I ricercatori dell’Università di Rochester grazie all’utilizzo del magnetismo hanno determinato, per la prima volta, quando sono arrivati nel sistema solare interno i primi asteroidi composti da condrite carbonacea, ricchi di acqua e amminoacidi, provenienti dai margini del sistema solare. Lo studio è apparso in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications Earth and Environment.
Lo studio fornisce dati che implementano le conoscenze degli scienziati sulle origini del Sistema Solare e sul motivo per cui alcuni pianeti, come la Terra, sono diventati abitabili e sono stati in grado di sostenere condizioni favorevoli alla vita per miliardi di anni mentre altri pianeti, come Marte hanno perso questa capacità abbastanza presto pur essendo ai margini della zona abitabile.
“C’è un interesse speciale nel definire questa storia, in riferimento all’enorme numero di scoperte di esopianeti, per dedurre se gli eventi potrebbero essere stati simili o diversi nei sistemi esosolari”, afferma John Tarduno, Mentre William R. Kenan, Jr., Professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente e preside della ricerca per le arti, le scienze e l’ingegneria a Rochester ha aggiunto. “Questa è un’altra componente della ricerca di altri pianeti abitabili”.
Alcuni meteoriti sono frammenti di oggetti dello spazio esterno come gli asteroidi. Dopo essersi separati dal loro “corpo genitore”, i frammenti, se abbastanza grandi, sono in grado di sopravvivere all’attrito con l’atmosfera e alla fine impattano la superficie di un pianeta o di una luna.
Lo studio della magnetizzazione dei meteoriti può dare ai ricercatori un’idea migliore di quando gli oggetti si sono formati e dove si trovavano all’inizio della storia del sistema solare.
“Abbiamo capito diversi anni fa che potevamo usare il magnetismo dei meteoriti derivati dagli asteroidi per determinare quanto fossero lontani questi meteoriti dal Sole quando si sono formati i loro minerali magnetici”, ha affermato Tarduno.
Per ampliare le conoscenze sull’origine dei meteoriti e dei loro corpi genitori, Tarduno e i ricercatori hanno studiato i dati magnetici raccolti dal meteorite Allende, che cadde sulla Terra in Messico nel 1969. Il meteorite Allende è il più grande meteorite di condrite carbonacea trovato sulla Terra e contiene minerali – inclusioni di calcio-alluminio – che si pensa siano i primi solidi formati nel sistema solare. È uno dei meteoriti più studiati ed è stato considerato per decenni il classico esempio di meteorite proveniente dal corpo genitore di un asteroide primitivo.
Per capire quando si sono formati tali oggetti e dove si trovavano all’epoca della formazione, i ricercatori hanno dovuto prima affrontare un paradosso sui meteoriti che stava confondendo la comunità scientifica: come hanno fatto i meteoriti a magnetizzarsi?
Recentemente, è sorta una controversia quando alcuni ricercatori hanno proposto che i meteoriti di condrite carboniosa come “Allende” fossero stati magnetizzati da una dinamo centrale, come quella che genera il campo magnetico della Terra. La Terra è definita anche “corpo differenziato” perché ha una crosta, un mantello e un nucleo separati per composizione e densità. All’inizio della loro storia, i corpi planetari possono guadagnare abbastanza calore in modo che vi sia una fusione diffusa e il materiale denso, il ferro, affonda portandosi al centro.
Nuovi esperimenti effettuati dallo studente laureato del dipartimento di Rochester Tim O’Brien, primo autore dell’articolo, ha scoperto che i segnali magnetici interpretati in precedenza dai altri ricercatori, non provenivano effettivamente da un nucleo. Invece, ha scoperto O’Brien, il magnetismo è una proprietà degli insoliti minerali magnetici presenti nel meteorite Allende.
Dopo aver risolto questo vecchio paradosso, O’Brien è stato in grado di identificare meteoriti con altri minerali che potrebbero portare incise le fedeli registrazioni delle prime magnetizzazioni avvenute nel Sistema Solare.
Il gruppo di Tarduno ha quindi combinato questo lavoro con il lavoro teorico di Eric Blackman, professore di fisica e astronomia, e con alcune simulazioni al computer eseguite dallo studente laureato Atma Anand e Jonathan Carroll–Nellenback, scienziato computazionale del Rochester’s Laboratory for Laser Energetics. Queste simulazioni hanno mostrato che i venti solari avviluppavano i primi corpi del sistema solare ed era proprio questo vento solare a magnetizzare i corpi.
Combinando le simulazioni e i dati, i ricercatori hanno determinato che gli asteroidi genitori da cui si staccarono i meteoriti di condrite carboniosa arrivarono nella fascia degli asteroidi dal sistema solare esterno circa 4.562 milioni di anni fa, entro i primi cinque milioni di anni di storia del sistema solare.
Tarduno afferma che le analisi e la modellazione supportano molto meglio la cosiddetta teoria del grand tack del moto di Giove. Mentre gli scienziati in passato pensavano che i pianeti e altri corpi planetari si formassero dalla polvere e i gas a una distanza ordinata dal Sole, oggi ritengono invece che le forze gravitazionali associate ai pianeti giganti, come Giove e Saturno, possono guidare la formazione e la migrazione dei corpi planetari e degli asteroidi. La teoria del grand tack suggerisce che gli asteroidi fossero separati dalle forze gravitazionali del pianeta gigante Giove, la cui successiva migrazione ha poi mescolato i due gruppi di asteroidi.
Tarduno infine aggiunge: “Questo movimento iniziale degli asteroidi condriti carboniosi pone le basi per un’ulteriore dispersione di corpi ricchi di acqua – potenzialmente sulla Terra – più avanti nello sviluppo del sistema solare, e potrebbe essere un modello comune ai sistemi esopianetali”.
Fonte: https://phys.org/news/2020-12-uncover-key-clues-solar-history.html
