I RISULTATI SU NATURE GEOSCIENCE

Il Sole ha invecchiato Bennu a tempo di record

Il Sole modifica la geologia dell’asteroide Bennu molto più velocemente di quanto si pensasse. Il processo riguarda la frattura termica di grandi massi e del terreno in particelle più piccole, e definisce l’invecchiamento della superficie, e causa anche alterazioni delle proprietà dei materiali che la compongono. Con un commento di Maurizio Pajola

     27/07/2022
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Il Sole fa venire le rughe anche agli asteroidi, e molto più velocemente di quanto si pensasse: lo dice uno studio uscito il mese scorso su Nature Geoscience sull’asteroide Bennu, grazie ai dati raccolti dalla sonda Osiris-Rex. Gli autori hanno analizzato oltre 1500 fratture sulla superficie dell’asteroide, e stimato che esse si sono formate in un periodo di tempo che va dai 10 ai 100 mila anni: un tempo di invecchiamento da record, rispetto ai pianeti del Sistema solare come la Terra.

La PolyCam a bordo della sonda Osiris-Rex della Nasa ha fornito immagini ad alta risoluzione della superficie dell’asteroide Bennu. Questo ha permesso ai ricercatori di mappare più di 1.500 fratture della roccia. Clicca sull’immagine per accedere alla versione interattiva con slide. Crediti: Nasa/Goddard/Università dell’Arizona

Se non consideriamo eventi estremi e improvvisi come frane, vulcani e terremoti, i cambiamenti superficiali sulla Terra – così come su altri pianeti come Marte – sono lenti e graduali. Ci vogliono milioni di anni perché i principali fenomeni atmosferici responsabili dei cambiamenti geologici come l’erosione dell’acqua, del vento e le variazioni di temperatura, abbattano gli strati di roccia e creino nuove superfici. Gli scienziati, quindi, pensavano che sugli asteroidi accadesse lo stesso.

«I calcoli effettuati su Bennu in questo studio sono molto importanti, perché fin dai primi studi effettuati si pensava che gli asteroidi avessero una produzione di fratture, e dunque una degradazione dei propri massi a causa di stress termico e variazioni di temperatura, su tempi scala dell’ordine dei milioni d’anni», spiega a Media Inaf Maurizio Pajola, ricercatore all’Inaf di Padova e coautore dello studio. «Quel che vediamo su Bennu – e che forse potremmo vedere, più in generale, anche su altri asteroidi – è che i tempi scala sono molto inferiori. Prima di questo risultato, si pensava che la superficie degli asteroidi cambiasse principalmente a causa degli impatti con micrometeoriti, ad esempio, e questo risultato è stato un po’ una sorpresa».

Il punto di partenza, nel caso di Bennu, sono le crepe individuate nelle rocce sin dalle prime rilevazioni dell’asteroide dalla sonda Osiris-Rex. Le fratture analizzate puntano tutte nella stessa direzione (nord-ovest/sud-est), segno evidente – spiega il ricercatore – che la causa potrebbero essere gli sbalzi di temperatura tra il giorno e la notte. I rapidi cambiamenti di temperatura su Bennu, infatti, creano uno stress interno che frattura e frantuma le rocce, in modo simile a come un bicchiere freddo si rompe sotto l’acqua calda. Il Sole sorge ogni 4.3 ore su Bennu: all’equatore, le massime diurne possono raggiungere quasi 127 gradi Celsius, mentre di notte le minime precipitano a quasi meno 23 gradi Celsius. Hanno quindi misurato a mano la lunghezza e gli angoli di oltre 1500 fratture nelle immagini: alcune più corte di una racchetta da tennis, altre più lunghe di un campo da tennis. Grazie a un modello computerizzato, infine, gli scienziati sono riusciti a calcolare il tempo in cui le fratture termiche si propagano e spaccano le rocce.

«Su Bennu, le principali rocce sono composte di materiale ricco di carbonio, il che lo classifica come asteroide di tipo B. Non sono ancora stati fatti simili studi, con questo grado di dettaglio, su asteroidi di tipo S, ma ci aspettiamo che questo lavoro possa essere replicato anche per questi. È importante però considerare che lo stesso risultato ce lo aspettiamo per corpi simili a Bennu per rotazione attorno al proprio asse» spiega Pajola. Asteroidi che ruotano velocemente (con tempi scala di alcune ore) hanno escursioni termiche importanti e, quindi, è più probabile che generino fratture simili a quelle trovate su Bennu. Diversamente, asteroidi con periodi di rotazione lunghi, avranno temperature più costanti che non espongono le rocce a un elevato stress termico. «Nel caso degli asteroidi S, comunque, sicuramente la missione Hera – che avrà come target gli asteroidi Didymos e Dimorphos – ci darà qualche risposta».

A ulteriore conferma dell’origine termica delle crepe, gli autori scrivono che le fratture termiche su Bennu sono abbastanza simili a quelle che si trovano sulla Terra e su Marte in formazione. La conferma ufficiale arriverà il prossimo anno, quando i campioni prelevati da Osiris-Rex rientreranno sulla Terra e consentiranno di stimare l’età in modo diretto.