Un team multi-istituzionale di ricercatori ha scoperto quarzo minerale di silice in un meteorite primitivo, comprendente prove dirette di condensazione di silice all'interno del disco protoplanetario solare, e offrendo nuovi indizi per comprendere la formazione e l'evoluzione solare. Sebbene precedenti osservazioni spettroscopiche all'infrarosso abbiano suggerito l'esistenza di silice nelle stelle T Tauri giovani e di nuova formazione, nonché nelle stelle asintotiche del ramo gigante (AGB) nella loro ultima fase di vita, nessuna prova di condensazione gas-solido di silice era stata trovata in altri meteoriti primitivi delle prime fasi del sistema solare.

Gli scienziati hanno studiato il primitivo meteorite Yamato-793261 (Y-793261), una condrite carboniosa raccolta da un campo di ghiaccio vicino alle montagne Yamato durante la XX spedizione di ricerca antartica in Giappone nel 1979.

"Il grado di cristallinità della materia organica in Y-793261 mostra che non ha subito metamorfismo termico, " spiega Timothy Jay Fagan, professore di geochimica alla Waseda University. "Ciò conferma che Y-793261 conserva minerali e trame della sua origine nebulare, fornendoci registrazioni del primo sistema solare."

Un componente importante delle condriti include inclusioni refrattarie, che si formano ad alte temperature e sono i più antichi solidi del sistema solare datati. Le inclusioni refrattarie possono essere suddivise in inclusioni ricche di calcio-alluminio (CAI) e aggregati di olivina ameboide (AOA). Il team di ricerca ha trovato un AOA in Y-793261 contenente tipici minerali AOA e minerali ultra-refrattari (temperature molto elevate) contenenti scandio e zirconio, insieme al quarzo (che si forma a una temperatura relativamente più bassa). "Tale varietà di minerali implica che l'AOA si sia condensato da gas nebulare a solido in un ampio intervallo di temperature da circa 1500-900°C, "Il professor Fagan dice.S "Questo aggregato è il primo del suo genere ad essere trovato nel nostro sistema solare."

Hanno anche scoperto che il quarzo nell'AOA ha una composizione isotopica di ossigeno vicina a quella del sole. Questa composizione isotopica è tipica delle inclusioni refrattarie in genere, che indica che le inclusioni refrattarie si sono formate vicino al protosole (circa 0,1 AU, o 1/10 della distanza Terra-Sole). Il fatto che il quarzo nell'Y-793261 condivida questa composizione isotopica indica che il quarzo si è formato nello stesso ambiente nella nebulosa solare. Però, la condensazione di silice dal gas della nebulosa solare è ipoteticamente impossibile se i minerali e il gas rimangono in equilibrio durante la condensazione. Questa scoperta serve come prova che l'AOA si è formato da un gas che si raffredda rapidamente. Poiché i minerali poveri di silice si sono condensati dal gas, il gas ha cambiato composizione, diventando più ricco di silice, fino a quando il quarzo diventa stabile e cristallizza.

Il professor Fagan afferma che l'origine di Y-793261 è molto probabilmente un oggetto astronomico vicino a 162173 Ryugu (comunemente noto come Ryugu), un asteroide che prende il nome dal palazzo di un drago di un'antica fiaba giapponese. Attualmente indagato dalla navicella spaziale giapponese Hayabusa 2, Ryugu potrebbe condividere le stesse proprietà di Y-793261 e potenzialmente fornire più registrazioni sul primo sistema solare. "Combinando la ricerca in corso sui meteoriti con i nuovi risultati di Ryugu, speriamo di comprendere meglio gli eventi termici e i trasferimenti di massa avvenuti durante le fasi iniziali del nostro sistema solare".

Questo studio è stato pubblicato online in Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America ( PNAS ) il 2 luglio, 2018 (EST).