Nonostante la missione giapponese Hayabusa 2 si sia conclusa ormai da oltre cinque anni con il successo della consegna dei campioni dell’asteroide Ryugu, le analisi di quei preziosi frammenti riportati a Terra continuano a riservare sorprese. Un team guidato dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) ha infatti individuato le tracce di un intenso bombardamento di micrometeoroidi che ha colpito l’asteroide in tempi geologicamente recentissimi, probabilmente negli ultimi mille anni.
Il segreto di questo evento si cela in un dettaglio invisibile: uno strato molto sottile di sodio – spesso meno di dieci nanometri – depositato sulla superficie dei frammenti analizzati. Ne parliamo con Ernesto Palomba, ricercatore dell’Inaf di Roma e primo autore dell’articolo, pubblicato questo mese su The Astrophysical Journal Letter., che riporta il risultato.
Partiamo dall’inizio: come mai è così insolito trovare un simile accumulo di sodio proprio sulla superficie esterna di un frammento di asteroide?
«Il punto di partenza è che, a causa dell’interazione con micrometeoriti e vento solare, le superfici esposte allo spazio esterno nel tempo subiscono un progressivo depauperamento di elementi volatili, tra cui sodio e zolfo. In questo contesto, trovare invece un accumulo di sodio sulla particella raccolta in superficie ed esposta agli agenti esterni è un enigma che dovevamo risolvere».
L’infografica mette a confronto i due campioni dell’asteroide Ryugu al centro dello studio. A sinistra, la particella A0226, raccolta in superficie, mostra una morfologia frastagliata e un eccezionale arricchimento di sodio confinato in uno strato di appena dieci nanometri. A destra, la particella C0242, estratta dal sottosuolo protetto, appare liscia e preservata. È proprio questo confronto a rivelare che l’asteroide è stato colpito da un intenso bombardamento di micrometeoroidi in tempi recenti, circa mille anni fa, le cui tracce chimiche sono rimaste impresse solo sulla pelle più esterna di Ryugu. Crediti: E. Palomba et al./NotebookLM
L’infografica evidenzia un netto contrasto tra il campione raccolto sulla superficie e quello prelevato dal sottosuolo di Ryugu. Quali sono le differenze strutturali che avete osservato e perché questo confronto è stato determinante per il vostro lavoro?
«Le analisi hanno rivelato differenze evidenti dal punto di vista morfologico. In particolare, il campione superficiale è apparso molto più processato rispetto all’altro. Abbiamo riscontrato, ad esempio, formazioni vetrose, crateri da microimpatto e microstrutture reticolari create dall’interazione con il vento solare. Si tratta di differenze già osservate in letteratura nel confronto tra campioni raccolti sulla superficie e quelli del sottosuolo. Il nostro lavoro conferma dunque questo andamento, evidenziando per la particella superficiale un processamento decisamente maggiore in linea con i modelli attesi».
Parlate di un “bombardamento recente”. Come si riesce a stabilire una cronologia così precisa, di circa mille anni, analizzando uno strato così sottile, spesso meno di dieci nanometri?
«La nostra analisi si basa su precedenti esperimenti volti a comprendere la causa dell’impoverimento dei volatili nei corpi planetari esposti al vento solare. Tali esperimenti mostrano un impoverimento di sodio fino al 50 per cento in tempi molto rapidi, dell’ordine di poche centinaia di anni. Sulla base di questi dati, abbiamo considerato una finestra temporale massima di mille anni, oltre la quale il sodio avrebbe dovuto essere completamente rilasciato, rendendo impossibile l’osservazione di un accumulo. Poiché la letteratura attuale si concentrava su simulanti di altri corpi planetari (come ad esempio l’asteroide Eros), il nostro prossimo obiettivo sarà condurre esperimenti specifici su simulanti dell’asteroide Ryugu, per riprodurre i dati osservati sul campione superficiale».
Crediti: E. Palomba et al./NotebookLM
Oltre al sodio, avete inoltre riscontrato una riduzione del dieci per cento del ferro ferrico rispetto al ferro totale sulla superficie. Cosa ci dice questo dato sull’asteroide?
«L’arricchimento di ferro riscontrato nella particella raccolta in superficie è riconducibile all’interazione con il vento solare e a continui microimpatti. Questo andamento, già osservato in precedenti lavori, conferma ancora una volta come la particella esposta abbia subito un’alterazione più marcata rispetto a quella rimasta protetta nel sottosuolo».
In conclusione, questa scoperta cambia in che modo la nostra comprensione dell’evoluzione di asteroidi di questo tipo?
«Ryugu appartiene alla categoria dei Near Earth Asteroids, asteroidi che orbitano nelle vicinanze dell’orbita terrestre. Il nostro lavoro evidenzia come questi corpi siano soggetti all’incontro con sciami di meteoroidi capaci di modificare in maniera sostanziale le loro proprietà superficiali. È, in un certo senso, ciò che accade al nostro pianeta: nel caso della Terra, l’atmosfera ci protegge e fa sì che l’incontro con questi sciami possa diventare un bellissimo spettacolo che periodicamente illumina il nostro cielo, come nel caso delle Perseidi o delle Geminidi. Nei corpi privi di atmosfera come l’asteroide Ryugu, tuttavia, l’esito è differente. Negli ultimi mille anni, l’asteroide ha attraversato uno sciame particolarmente intenso che ha alterato profondamente le proprietà chimiche della sua superficie. Siamo stati in grado di rilevare queste modifiche analizzando due frammenti millimetrici di Ryugu, grazie a tecniche in grado di studiare la morfologia e la chimica di strati spessi pochi miliardesimi di metro».
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “Sodium-rich Particle as Evidence of Recent and Intense Micrometeoroid Bombardment on Asteroid Ryugu” di E. Palomba, G. Pratesi, M. Angrisani, X. Shehaj, F. Dirri, A. Longobardo, D. Fulvio, S. Caporali e B. Cortigiani