IL VIAGGIO DI LAP-149, DA UN’ANTICA NOVA ALL’ANTARTIDE

Più piccolo d’un microbo, più vecchio del Sole

È un granello di polvere stellare sopravvissuto alla formazione del Sistema solare. Un team internazionale di ricercatori lo ha rinvenuto in una meteorite, e lo ha analizzato con strumenti abbastanza sensibili da identificarne i singoli atomi. I risultati, pubblicati su Nature Astronomy, gettano nuova luce sulla formazione dei sistemi planetari

Rappresentazione artistica di una nova. Nel riquadro in basso a destra (immagine inserita), il granello di polvere stellare Lap-149 granello di polvere di stelle (immagine inserita) sopravvissuto alla formazione del nostro sistema solare. È visibile il grano di grafite presolare ricco in carbonio, in rosso, e incorporato, silicati ricchi di ossigeno, in blu; due tipi di polvere stellare che non si pensava potessero formarsi nella stessa esplosione di una nova. Crediti: Università dell’Arizona / Heather Roper

Può l’analisi di minuscoli granelli di polvere stellare darci informazioni sulla formazione dei sistemi planetari? La risposta è sì. Ed è quello che ha fatto un gruppo internazionale di ricercatori in uno studio pubblicato su Nature Astronomy.

Lo studio in questione riguarda un microscopico granello di polvere stellare – addirittura più antico del Sistema solare. Nome in codice Lap-149 è grande circa un micrometro – quanto un microbo – e ha una forma simile a un croissant. La particella extraterrestre è stata scoperta all’interno di un meteorite raccolto in Antartide dalla Nasa, e ha avuto origine da una nova – l’esplosione di una nana bianca probabilmente parte di un sistema binario – più di 4,5 miliardi di anni fa.

Utilizzando avanzati microscopi a ioni ed elettroni, il team di ricercatori che ha condotto la ricerca – del quale fanno parte scienziati planetari, astronomi ed esperti in scienze dei materiali – ha studiato il minuscolo grano a livello atomico, osservando in particolare la disposizione degli atomi di carbonio e le sue abbondanze isotopiche. Ed è così che hanno scoperto, all’interno del granulo di grafite presolare, qualcosa che mai si sarebbero aspettati di trovare: silicati ricchi in ossigeno.

Una sorpresa per due motivi. Il primo è che, sebbene le nove appaiano come produttori prolifici sia di polvere ricca di carbonio che di ossigeno, sono a oggi pochissimi i grani presolari a esse attribuibili trovati nelle meteoriti. Il secondo motivo va cercato nell’attuale ipotesi secondo la quale le due tipologie di polvere di stelle – quella ricca in carbonio e quella ricca in ossigeno, prezioso materiale stellare alla base della formazione del Sistema solare e dei nostri pianeti – non potrebbero formarsi dalla stessa esplosione di nova, e nelle stesse condizioni. L’aver trovato entrambe nel grano in questione, dunque, non solo contraddirebbe questa ipotesi ma dà anche nuove informazioni ai ricercatori sulle condizioni di una stella morente come lo è quella che provoca l’esplosione di nova.

Posizione del grano Lap-149 nella sottile sezione del meteorite trovato in Antartide dalla Nasa. Crediti: Pierre Haenecour, Jane Y. Howe, Thomas J. Zega, Sachiko Amari, Katharina Lodders, Jordi José, Kazutoshi Kaji, Takeshi Sunaoshi e Atsushi Muto, Nature Astronomy (2019)

Un’osservazione che, secondo gli autori, stabilisce prove della co-condensazione di polvere ricca di ossigeno e carbonio in queste esplosioni, che è coerente con il trasporto su larga scala e la commistione di materia con gruppi chimicamente distinti nell’ejecta della nova – il materiale stellare espulso nel mezzo circostante.

«Questo grano è presolare: nato prima della formazione del Sole», sottolinea Jane Howe, coautrice dell’articolo. «È semplicemente incredibile poter analizzare una tale stranezza. A volte la ricerca è soddisfare le curiosità. Una delle più grandi delle quali è come si sia formato l’universo e come sia iniziata la vita. E questa strana particella ci ha mostrato qualcosa che prima non conoscevamo».

Per saperne di più:

Correzione del 20.04.2019: l’epoca dell’esplosione della nova risale a 4,5 miliardi di anni fa, e non “milioni” come inizialmente riportato. È stata inoltre riformulata la frase relativa alle abbondanze isotopiche del carbonio.