Mentre le comete passano vicino al Sole, rilasciano polvere che può raggiungere l’orbita della Terra e attraversare l’atmosfera, in cui può essere raccolta. Nell’immagine, la Cometa Hale Bopp. Crediti: Philipp Salzgeber (CC BY-SA 2.0)
I corpi iniziali da cui il Sistema solare si è formato erano costituiti quasi interamente da polveri di silicati amorfi, carbonio e ghiacci. Questa polvere è stata per lo più distrutta e rielaborata dai processi che hanno portato alla formazione dei pianeti, ma è molto probabile che campioni superstiti di essa siano preservati nelle comete, piccoli corpi freddi che si sono formati nella nebulosa solare esterna.
In una classe relativamente oscura di particelle di polvere interplanetaria, che si ritiene originata dalle comete, un team di ricercatori, guidato da Hope Ishii dell’Università delle Hawaii di Manoa, ha identificato minuscoli granelli vetrosi chiamati Gems (acronimo per glass embedded with metal and sulfides), costituiti da vetro con metalli e solfuri, dal diametro compreso fra le decine e le centinaia di nanometri, meno di un centesimo dello spessore di un capello.
Mediante la microscopia a trasmissione elettronica, Ishii e colleghi hanno mappato le distribuzioni degli elementi, scoprendo così che questi granelli vetrosi sono costituiti da granelli più piccoli che si sono legati insieme in un ambiente diverso, precedente la formazione della cometa di origine della polvere. Questi aggregati sono incapsulati in un carbonio di tipo differente da quello che forma la matrice che unisce insieme i gems e gli altri componenti della polvere cometaria.
Mappa degli elementi di minuscoli granelli vetrosi (blu con macchie verdi) all’interno di una particella di polvere interplanetaria di tipo cometario. Il materiale carbonioso (rosso) tiene insieme questi oggetti. Questa immagine è stata raccolta da una sezione sottile della particella utilizzando un microscopio elettronico a trasmissione. Crediti: Hope Ishii, University of Hawaii
Il carbonio che forma la matrice di queste particelle si disintegra con un debole riscaldamento, suggerendo che i gems non possano avere avuto origine nella calda nebulosa solare interna, ma che si sarebbero invece formati in un ambiente freddo e ricco di radiazioni, come la nebulosa solare esterna o la nube molecolare esistente prima della formazione del Sole.
«Le nostre osservazioni suggeriscono che questi esotici granelli rappresentino la polvere interstellare pre-solare sopravvissuta che componeva gli stessi mattoni costituenti pianeti e stelle», afferma Ishii. «Se abbiamo a portata di mano i materiali di partenza della formazione dei pianeti da 4,6 miliardi di anni fa, questo è entusiasmante e rende possibile una più profonda comprensione dei processi cui [tali materiali] sono andati incontro e che da allora li hanno modificati».
Questa particella di polvere interplanetaria di tipo cometario, L2005AR7, è stata raccolta dagli aerei stratosferici della Nasa. La sua struttura aggregata porosa è evidente in questa immagine al microscopio elettronico a scansione. Crediti: Hope Ishii, University of Hawaii
«Questo è un esempio di ricerca che prova a soddisfare l’impulso umano di comprendere le origini del nostro mondo», conclude Ishii.
In futuro, il team ha in programma di continuare lo studio sulla polvere cometaria, in particolare sulle particelle che erano ben protette durante il passaggio attraverso l’atmosfera terrestre, per aumentare la comprensione della distribuzione del carbonio all’interno di gems e della morfologia dei granelli più piccoli che li costituiscono.
Per saperne di più:
- Leggi su Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America l’articolo “Multiple generations of grain aggregation in different environments preceded solar system body formation” di Hope A. Ishii et al.