Illustrazione delle regioni centrali di un disco protoplanetario. Gli scienziati credono che due asteroidi potrebbero essere frammenti di “embrioni planetari” perduti da tempo del primo sistema solare. Questi embrioni, situati tra piccoli planetesimi e pianeti completamente formati, erano abbondanti durante le fasi formative del sistema solare e hanno giocato un ruolo critico nella formazione planetaria. Due asteroidi nella fascia principale tra Marte e Giove, (246) Asporina e (4125) Lew Allen, sono oggetto di un nuovo studio che ha scoperto che potrebbero essere pezzi residui di questi embrioni forgiati nei primi giorni del nostro quartiere cosmico.
“Abbiamo identificato due grandi asteroidi che mostrano caratteristiche spettrali simili agli angriti [alcuni dei meteoriti più antichi del sistema solare, ritenuti originati da planetesimi], suggerendo che questi asteroidi potrebbero essere alcuni dei resti più antichi di un pianeta formato precocemente nel sistema solare,” ha detto Ben Rider-Stokes, ricercatore post-dottorato presso The Open University. “Questo fornisce prove che gli angriti potrebbero effettivamente essere collegati ai detriti degli embrioni planetari primordiali, alcuni dei quali potrebbero aver contribuito con materiale ai pianeti terrestri.”
Gli angriti sono un gruppo distinto di meteoriti, caratterizzati da minerali basaltici contenenti olivina e firme isotopiche uniche (come isotopi di ossigeno, magnesio e cromo) e rapporti elementari che indicano che potrebbero essersi formati solo nel sistema solare interno. “Gli angriti sono un piccolo gruppo di meteoriti antichi che si sono formati nei primi milioni di anni della storia del sistema solare, registrando informazioni sui processi del primo sistema solare,” ha detto Rider. “Identificare l’origine di questi campioni è quindi di fondamentale interesse per identificare un asteroide antico che potrebbe essere uno dei primi asteroidi formati. [Tuttavia,] i detriti risultanti dalle loro interruzioni non sono facilmente discernibili nel sistema solare moderno. Gli scienziati hanno suggerito in precedenza che un corpo genitore degli angriti potrebbe essere un residuo di un embrione planetario primordiale. Tuttavia, le prove per questo corpo sono state scarse, probabilmente essendo state perse quando si è fuso con altri corpi planetesimali durante una fase di rapida crescita nel primo sistema solare.”
“Nessun asteroide specifico, o famiglia di asteroidi, è stato identificato come il [corpo genitore degli angriti],” hanno scritto Rider e i suoi colleghi nel loro articolo pubblicato sulla rivista Icarus. “La natura ignea dei meteoriti implica che il loro corpo genitore fosse sufficientemente grande da sostenere un periodo prolungato di attività magmatica, ma la dimensione del [corpo genitore] è contestata.”
Sono state fatte stime confrontando la natura degli angriti con i meteoriti howardite-eucrite-diogenite (HED), che originano dal corpo genitore di Vesta, il cui raggio è maggiore di 162 miglia (260 km). Gli scienziati hanno deciso di analizzare gli spettri UV-Vis-NIR di dieci angriti noti che sono caduti sulla Terra e confrontarli con gli spettri di 712 asteroidi documentati. “Abbiamo una vasta collezione di campioni di meteoriti antichi con diverse chimiche, composizioni isotopiche e mineralogie, queste differenze indicano corpi genitori o asteroidi o pianeti separati,” ha detto Rider.
Questa tecnica esamina come un materiale interagisce con la luce — materiali diversi assorbono o riflettono la luce a lunghezze d’onda distinte, producendo uno spettro unico o “impronta digitale” che rivela informazioni chiave sulla composizione del materiale. Confrontando gli spettri degli angriti e degli asteroidi, il team è stato in grado di identificare composizioni simili, restringendo l’origine potenziale degli angriti e possibilmente individuando quali asteroidi, se ce ne sono, potrebbero essere resti del corpo planetario tanto ricercato.
“Semplicemente, la lunghezza d’onda della luce riflessa da una superficie (un asteroide o un meteorite) mostrerà picchi e avvallamenti distintivi a causa delle differenze nella mineralogia e nella chimica,” ha spiegato Rider. “La lunghezza d’onda del meteorite e dell’asteroide può quindi essere confrontata e abbinata.”
“La maggiore diversità tra le collezioni di meteoriti sulla Terra ha permesso la valutazione delle mineralogie extraterrestri in un contesto più ampio,” ha continuato. “Questa maggiore diversità, dovuta a più ritrovamenti di meteoriti, aumenta la possibilità di identificare un asteroide con una mineralogia simile a quella di un campione di meteorite. Questo ha motivato lo studio a trovare un analogo asteroidale per […] un angrite.”
Il team ha inizialmente trovato corrispondenze spettrali con gli asteroidi (246) Asporina, (4490) Bambery, (4125) Lew Allen e (136617) 1994 CC, trovando anche corrispondenze equivalenti nella loro chimica minerale (anche se non era disponibile alcuna chimica minerale per (136617) 1994 CC). Corrispondenze più coerenti tra (246) Asporina e (4125) Lew Allen con angriti raffreddati rapidamente — quelli che si sono raffreddati rapidamente, preservando i minerali in uno stato ad alta temperatura — e angriti intermedi — raffreddati a un tasso moderato, permettendo una formazione minerale più graduale — hanno aiutato a identificare questi due come i migliori candidati per il corpo genitore.
A causa delle loro differenze orbitali, il team crede che sia probabile che provengano da asteroidi genitori diversi. Dato che (246) Asporina è il corpo più grande (anche se con un diametro di circa 32 miglia (50,9 km) è ancora significativamente più piccolo della dimensione prevista del corpo genitore), e possiede una struttura a bande estremamente simile all’angrite NWA 10463, il team pensa che sia molto plausibile che (246) Asporina rappresenti un frammento significativo di un corpo antico, perduto da tempo, di dimensioni comprese tra quelle della luna o di Marte. È possibile che il corpo genitore originale degli angriti sia stato distrutto catastroficamente durante il caos del primo sistema solare, o che la dimensione prevista possa essere stata sovrastimata.
“Alcuni asteroidi sono troppo piccoli perché la luce possa rimbalzare e essere registrata sulla Terra, quindi potrebbero esserci molti frammenti più piccoli che hanno una mineralogia simile a quella dei meteoriti,” ha aggiunto Rider. “Un’altra [sfida] è l’alterazione terrestre (cioè la ruggine) dei meteoriti che influisce sulla loro mineralogia e potrebbe quindi ostacolare l’abbinamento spettrale.”
Man mano che vengono raccolti più dati, non solo forniranno risposte più chiare alle forze che hanno modellato il nostro sistema solare, ma miglioreranno anche la nostra comprensione della formazione, composizione e ruolo evolutivo degli asteroidi — offrendo intuizioni chiave sulle prime fasi dello sviluppo planetario. La ricerca su questi due asteroidi è stata pubblicata sulla rivista Icarus.