Nel 2013, ricercatori hanno annunciato che un sassolino trovato nel sud-ovest dell'Egitto, non era sicuramente dalla Terra. Entro il 2015, altri gruppi di ricerca avevano annunciato che la pietra "Ipazia" non faceva parte di alcun tipo noto di meteorite o cometa, basato su analisi di gas nobili e sonde nucleari.

(La pietra fu chiamata Ipazia da Ipazia di Alessandria, la prima donna matematica e astronoma occidentale).

Però, se il sasso non fosse della Terra, qual era la sua origine e i minerali in esso contenuti potrebbero fornire indizi sulla sua provenienza? Le analisi microminerali del sassolino da parte del team di ricerca originale dell'Università di Johannesburg hanno ora fornito risposte inquietanti che si allontanano dalle visioni convenzionali del materiale da cui è stato formato il nostro sistema solare.

Struttura minerale

La struttura interna del sassolino Ipazia è un po' come una torta di frutta caduta da uno scaffale nella farina e incrinata all'impatto, afferma il professor Jan Kramers, capo ricercatore dello studio pubblicato in Geochimica et Cosmochimica Acta il 28 dicembre 2017.

"Possiamo pensare all'impasto mal impastato di una torta di frutta che rappresenta la massa del sassolino Ipazia, quelle che abbiamo chiamato due "matrici" miste in termini geologici. Le ciliegie glassate e le noci nella torta rappresentano i grani minerali trovati nelle "inclusioni" di Ipazia. E la farina che spolvera le crepe della torta caduta rappresentano i "materiali secondari" che abbiamo trovato nelle fratture di Ipazia, che vengono dalla Terra, " lui dice.

La roccia extraterrestre originale caduta sulla Terra doveva avere un diametro di almeno diversi metri, ma disintegrato in piccoli frammenti di cui la pietra di Ipazia è uno.

Matrice strana

Subito, la matrice minerale Ipazia (rappresentata dall'impasto della torta di frutta), non assomiglia a nessun meteorite conosciuto, le rocce che ogni tanto cadono dallo spazio sulla Terra.

"Se fosse possibile ridurre in polvere l'intero pianeta Terra in un enorme mortaio e pestello, otterremmo polvere con una composizione chimica mediamente simile a quella dei meteoriti condritici, " dice Kramers. "Nei meteoriti condritici, ci aspettiamo di vedere una piccola quantità di carbonio{C} e una buona quantità di silicio (Si). Ma la matrice di Ipazia ha un'enorme quantità di carbonio e una quantità insolitamente piccola di silicio".

"Ancora più insolito, la matrice contiene un'elevata quantità di composti di carbonio molto specifici, detti idrocarburi poliaromatici, o PAH, un componente importante della polvere interstellare, che esisteva anche prima della formazione del nostro sistema solare. La polvere interstellare si trova anche nelle comete e nei meteoriti che non sono stati riscaldati per un periodo prolungato nella loro storia, " aggiunge Kramer.

In un'altra svolta, la maggior parte (ma non la totalità) degli IPA nella matrice Ipazia è stata trasformata in diamanti più piccoli di un micrometro, che si pensa si siano formati nello shock dell'impatto con l'atmosfera o la superficie terrestre. Questi diamanti hanno reso Ipazia resistente agli agenti atmosferici in modo che sia conservata per l'analisi dal momento in cui è arrivata sulla Terra.

Grani più strani mai trovati prima

Quando il ricercatore Georgy Belyanin ha analizzato i grani minerali nelle inclusioni in Ipazia, (rappresentato dalle noci e ciliegie di una torta di frutta), apparvero un certo numero di elementi chimici sorprendenti.

"L'alluminio si presenta in pura forma metallica, da solo, non in un composto chimico con altri elementi. A titolo di confronto, l'oro si trova in pepite, ma l'alluminio non lo fa mai. Questo evento è estremamente raro sulla Terra e nel resto del nostro sistema solare, per quanto è noto nella scienza, "dice Belyanin.

"Abbiamo anche trovato grani di fosfuro di iodio d'argento e moissanite (carburo di silicio), di nuovo in forme altamente inaspettate. I grani sono i primi documentati ad essere trovati in situ (così come sono) senza dover prima sciogliere la roccia circostante con acido, " aggiunge Belyanin. "Esistono anche grani di un composto costituito principalmente da nichel e fosforo, con pochissimo ferro; una composizione minerale mai osservata prima sulla Terra o nei meteoriti, " Aggiunge.

Dott. Marco Andreoli, un ricercatore presso la School of Geosciences presso l'Università del Witwatersrand, e un membro del gruppo di ricerca di Hypatia dice, "Quando Ipazia fu trovata per la prima volta extraterrestre, è stata una sensazione, ma questi ultimi risultati stanno aprendo interrogativi ancora più grandi sulle sue origini".

Minerali unici nel nostro sistema solare

Presi insieme, l'antico carbonio PAH non riscaldato così come i fosfuri, l'alluminio metallico, e la moissanite suggeriscono che Ipazia sia un insieme di materiale presolare immutato. Questo significa, materia che esisteva nello spazio prima del nostro Sole, si sono formati la Terra e gli altri pianeti del nostro sistema solare.

A supportare il concetto pre-solare c'è la strana composizione dei grani di nichel-fosforo-ferro trovati nelle inclusioni di Ipazia. Questi tre elementi chimici sono interessanti perché appartengono al sottoinsieme degli elementi chimici più pesanti del carbonio e dell'azoto che costituiscono la massa di tutti i pianeti rocciosi.

"Nei grani all'interno di Ipazia i rapporti di questi tre elementi tra loro sono completamente diversi da quelli calcolati per il pianeta Terra o misurati in tipi noti di meteoriti. In quanto tali, queste inclusioni sono uniche all'interno del nostro sistema solare, "aggiunge Belyanin.

"Pensiamo che i grani di nichel-fosforo-ferro si siano formati pre-solare, perché sono all'interno della matrice, ed è improbabile che siano stati modificati da urti come la collisione con l'atmosfera o la superficie terrestre, e anche perché la loro composizione è così estranea al nostro sistema solare", Aggiunge.

"Era la maggior parte di Ipazia, la matrice, formato anche prima del nostro sistema solare? Probabilmente no, perché hai bisogno di una densa nuvola di polvere come la nebulosa solare per coagulare grandi corpi", dice.

Un diverso tipo di polvere

In genere, la scienza dice che i pianeti del nostro sistema solare alla fine si sono formati da un enorme, antica nuvola di polvere interstellare (la nebulosa solare) nello spazio. La prima parte di quel processo sarebbe molto simile ai coniglietti di polvere che si coagulano in una stanza non spazzata. La scienza sostiene anche che la nebulosa solare fosse omogenea, questo è, lo stesso tipo di polvere ovunque.

Ma la chimica di Ipazia è a favore di questo punto di vista. "Per i principianti, non ci sono minerali di silicato nella matrice di Ipazia, in contrasto con i meteoriti condritici (e pianeti come la Terra, Marte e Venere), dove i silicati sono dominanti. Poi ci sono le inclusioni minerali esotiche. Se Ipazia stessa non è presolare, entrambe le caratteristiche indicano che la nebulosa solare non era lo stesso tipo di polvere ovunque - il che inizia a sviare la visione generalmente accettata della formazione del nostro sistema solare", dice Kramer.

Nel futuro

"Quello che sappiamo è che Ipazia si è formata in un ambiente freddo, probabilmente a temperature inferiori a quella dell'azoto liquido sulla Terra (-196 gradi Celsius). Nel nostro sistema solare sarebbe stato molto più lontano della cintura di asteroidi tra Marte e Giove, da dove proviene la maggior parte dei meteoriti. Le comete provengono principalmente dalla fascia di Kuiper, oltre l'orbita di Nettuno e circa 40 volte più lontano dal sole di quanto siamo noi. Alcuni vengono dalla nuvola di Oort, ancora più fuori. Sappiamo molto poco delle composizioni chimiche degli oggetti spaziali là fuori. Quindi la nostra prossima domanda scaverà ulteriormente da dove viene Ipazia, "dice Kramer.

Il sassolino proveniente dal campo disseminato di vetro del deserto libico nel sud-ovest dell'Egitto rappresenta un pezzo allettante per un puzzle extraterrestre che sta diventando sempre più complesso.