Le nano-inclusioni di acqua all’interno dei cristalli di calcite della meteorite di Sutter’s Mill. Crediti: Tsuchiyama et al., 2021
L’acqua – l’oro blu da cui dipende la nostra esistenza – non è una rarità nel Sistema solare. Anzi, si trova in effetti un po’ dappertutto: su Marte, su Saturno, nelle comete, su Encelado, su Europa e, ovviamente, sul nostro caro pianeta Terra. L’acqua, una molecola tutto sommato semplice che unisce l’idrogeno, l’atomo più comune nell’universo, e l’ossigeno, che viene prodotto in abbondanza dai processi stellari, riveste probabilmente un ruolo importante nella formazione dei sistemi planetari.
L’acqua è presente anche nelle meteoriti, spesso sotto forma di minerali idrati: solidi cristallini che ne hanno incorporato le molecole. Ma l’acqua può essere presente nei cristalli anche sotto forma di inclusioni: piccole sacche all’interno della roccia che contengono acqua allo stato fluido.
Queste inclusioni sono state trovate in passato all’interno di alcune condriti ordinarie, il più comune tipo di meteoriti, ma un gruppo di ricerca guidato da Akira Tsuchiyama della Ritsumeikan University di Kyoto le ha trovate anche all’interno di una meteorite che appartiene alla classe delle condriti carbonacee. Queste meteoriti sono più rare di quelle ordinarie e provengono da corpi molto più antichi (come gli asteroidi Ryugu e Bennu), che risalgono probabilmente all’origine del Sistema solare e che possono quindi raccontarci qualcosa di quei tempi remoti.
La ricerca è stata condotta su frammenti di Sutter’s Mill, una meteorite caduta in California nel 2012 la cui origine, probabilmente, è da far risalire a un asteroide vecchio 4,6 miliardi di anni, ossia poco dopo la formazione dello stesso sistema planetario. Pubblicato su Science Advances, lo studio è stato condotto con tecniche di microscopia che hanno permesso di identificare inclusioni di acqua a scala nanometrica all’interno di cristalli di calcite. Non si tratta però di acqua liscia, ma contenente almeno il 15 per cento di anidride carbonica – più di quella che troviamo nell’acqua frizzante.
I frammenti della meteorite di Sutter’s Mill raccolti nel 2012. Crediti: Nasa/P. Jenniskens
Questa scoperta ha risvolti interessanti per la nostra conoscenza della storia del Sistema solare. La presenza delle inclusioni nella Sutter’s Mill è dovuta probabilmente alla formazione del corpo progenitore in una zona ricca di acqua ghiacciata e anidride carbonica. E questo significa anche che la regione in cui si è formato doveva essere abbastanza fredda, al di là dell’orbita di Giove. L’asteroide deve poi essere stato trasportato, tramite l’interazione gravitazionale con gli altri pianeti e i processi di dinamica asteroidale, verso il sistema solare interno, dove i suoi frammenti possono essere caduti sulla Terra. Si tratterebbe quindi di una prova sperimentale dei meccanismi di trasporto di materiale tra il regno dei pianeti giganti e quello dei pianeti rocciosi.
«I ricercatori sanno che l’acqua liquida può rimanere all’interno di inclusioni dei cristalli», dice Tsuchiyama. «Il risultato mostra che il nostro team è in grado di rilevarle all’interno di un minerale di 4,6 miliardi di anni fa».
Per approfondire
- Leggi l’articolo su Science Advances “Discovery of primitive CO2-bearing fluid in an aqueously altered carbonaceous chondrite”, di A. Tsuchiyama, A. Miyake, S. Okuzumi, A. Kitayama, J. Kawano, K. Uesugi, A. Takeuchi, T. Nakano e M. Zolensky