A sinistra:una fotografia delle rocce recuperate da Hayabusa2 dall'asteroide Ryugu. A destra:un'immagine ingrandita della struttura di uno dei pezzi, ripresa da un microscopio elettronico. Credito:JAXA/Yokoyama et al.
Dopo un viaggio di sei anni, una coraggiosa navicella spaziale chiamata Hayabusa2 è tornata nell'atmosfera terrestre alla fine del 2020 ed è atterrata nelle profondità dell'entroterra australiano. Quando i ricercatori dell'agenzia spaziale giapponese JAXA lo hanno aperto, hanno trovato il suo prezioso carico sigillato e intatto:una manciata di terra che Hayabusa2 è riuscita a raccogliere dalla superficie di un asteroide in corsa.
Gli scienziati hanno ora iniziato ad annunciare i primi risultati dell'analisi di questo straordinario campione. Ciò che hanno scoperto suggerisce che questo asteroide è un pezzo della stessa sostanza che si è fusa nel nostro sole quattro miliardi e mezzo di anni fa.
"In precedenza avevamo solo una manciata di queste rocce da studiare, e tutte erano meteoriti caduti sulla Terra e conservati nei musei per decenni o secoli, il che ha cambiato la loro composizione", ha affermato il geochimico Nicolas Dauphas, una delle tre Università di Ricercatori di Chicago che hanno lavorato con un team internazionale di scienziati guidato dal Giappone per analizzare i frammenti. "Avere campioni incontaminati provenienti dallo spazio è semplicemente incredibile. Sono testimoni di parti del sistema solare che non avremmo altrimenti esplorato."
"È spettacolare"
Nel 2018, Hayabusa2 è atterrato su un asteroide in movimento chiamato Ryugu e ha raccolto particelle da sopra e sotto la sua superficie. Dopo aver trascorso un anno e mezzo in orbita attorno all'asteroide, è tornato sulla Terra con una capsula sigillata contenente circa cinque grammi di polvere e roccia. Scienziati di tutto il mondo hanno atteso con impazienza il campione unico, che potrebbe aiutare a ridefinire la nostra comprensione di come si evolvono i pianeti e di come si è formato il nostro sistema solare.
Gli scienziati sono particolarmente entusiasti perché queste particelle non avrebbero mai raggiunto la Terra senza la barriera protettiva di un veicolo spaziale.
"Di solito, tutto ciò che possiamo studiare sugli asteroidi sono i pezzi che sono abbastanza grandi da arrivare a terra come meteoriti", ha affermato il geochimico di UChicago Andrew M. Davis, un altro membro del team di analisi. "Se prendessi questa manciata e la lasciassi cadere nell'atmosfera, brucerebbe. La perderesti e molte prove sulla storia di questo asteroide andrebbero con essa.
"Non abbiamo mai avuto un campione come questo prima. È spettacolare."
Petrografia del campione Ryugu. (A) Immagine di elettroni retrodiffusi (BSE) del campione Ryugu A0058-C1001. Lo spazio nero nella figura è un poro. (B) Mappa elementare combinata dello stesso campione, con raggi X caratteristici delle linee Ca Kα, Fe Kα e S Kα assegnate ai canali di colore RGB come indicato nella legenda. I minerali di carbonato (dolomite), solfuro (pirrotite) e ossido di ferro (magnetite) sono incorporati in una matrice di fillosilicati e in alcuni casi precipitati in piccole vene. La consistenza del solfuro è simile a quella della condrite non raggruppata Flensburg. (C) Diagramma ternario tra Fe, Mg e Si+Al che mostra le composizioni chimiche sfuse dei fillosilicati in A0058-C1001. Le linee nere sono composizioni di soluzione solida per serpentino e saponite. Ogni cerchio rosso aperto mostra la composizione chimica di massa dei fillosilicati misurata in varie posizioni dei pannelli A e B, ciascuna posizione è di 5–10 μm quadrati. Abbiamo scelto ogni dimensione per escludere i minerali diversi dai fillosilicati della zona. Le composizioni sfuse differiscono da luogo a luogo, con una distribuzione che indica che i fillosilicati sono costituiti da serpentina e saponite con rapporti Fe/Mg variabili. Le incertezze su ciascuna misurazione sono inferiori alla dimensione del simbolo. (D) Immagine BSE del campione Ryugu C0002-C1001, che mostra la matrice brecciata. La consistenza è simile alle condriti CI. Credito:Scienza (2022). DOI:10.1126/science.abn7850
Davis, Dauphas e la collega di UChicago Reika Yokochi fanno tutti parte di un team riunito per aiutare i ricercatori giapponesi ad analizzare i campioni. Ogni parte del contenuto della capsula è rigorosamente studiata. Yokochi fa parte di un team che sta analizzando i gas che sono rimasti intrappolati nella capsula o nel fango. Dauphas e Davis fanno parte di un team che sta studiando le composizioni chimiche e isotopiche dei grani per rivelarne la storia.
La prima compilazione di questi risultati, riportata in Scienza il 9 giugno, svela il trucco di Ryugu.
La roccia è simile a una classe di meteoriti nota come "condriti carboniose di tipo Ivuna". Queste rocce hanno una composizione chimica simile a quella che misuriamo dal sole e si pensa risalgano agli inizi del sistema solare circa quattro miliardi e mezzo di anni fa, prima della formazione del sole, della luna e Terra.
Allora, tutto ciò che esisteva era una gigantesca nuvola di gas rotante. Gli scienziati pensano che la maggior parte di quel gas sia stato attirato al centro e abbia formato la stella che conosciamo come il sole. Quando i resti di quel gas si espansero in un disco e si raffreddarono, si trasformò in rocce, che ancora oggi galleggiano intorno al sistema solare; sembra che Ryugu possa essere uno di loro.
Gli scienziati hanno detto che i frammenti mostrano segni di essere stati immersi nell'acqua ad un certo punto. "Bisogna immaginare un aggregato di ghiaccio e polvere che galleggia nello spazio, che si è trasformato in una gigantesca palla di fango quando il ghiaccio è stato sciolto dall'energia nucleare dal decadimento degli elementi radioattivi che erano presenti nell'asteroide quando si è formato", ha detto Dauphas. Ma sorprendentemente, oggi la roccia stessa sembra essere relativamente secca.
La superficie dell'asteroide Ryugu da un'altitudine di 6 km. Crediti:JAXA, Università di Tokyo, Università di Kochi, Università di Rikkyo, Università di Nagoya, Chiba Institute of Technology, Università di Meiji, Università di Aizu, AIST
Utilizzando la datazione con radioisotopi, hanno stimato che Ryugu fosse alterato dalla circolazione dell'acqua solo circa cinque milioni di anni dopo la formazione del sistema solare.
Questi risultati sono particolarmente interessanti per i ricercatori perché suggeriscono condizioni di formazione simili tra le comete e alcuni asteroidi come Ryugu.
"Esaminando questi campioni, possiamo limitare le temperature e le condizioni che devono essersi verificate durante la loro vita e cercare di capire cosa è successo", ha spiegato Yokochi.
Ha paragonato il processo al tentativo di capire come è stata preparata una zuppa, ma con solo il risultato finale piuttosto che la ricetta:"Possiamo prendere la zuppa e separare gli ingredienti, e provare a capire dalle loro condizioni quanto è stata riscaldata e in quale ordine."
Gli scienziati hanno notato che una percentuale del ritrovamento sarà messa da parte in modo da poterli analizzare in futuro con una tecnologia più avanzata, proprio come abbiamo fatto con i campioni lunari dell'Apollo.
"Dopo aver ricevuto campioni di luna dall'Apollo 50 anni fa, le nostre idee su come si è formata la luna sono cambiate completamente", ha detto Davis. "Stiamo ancora imparando nuove cose da loro, perché i nostri strumenti e la nostra tecnologia sono avanzati.
Gli scienziati dell'Agenzia spaziale giapponese si sono recati nell'entroterra australiano per recuperare la capsula contenente i pezzi raccolti dalla superficie di un asteroide in corsa dalla navicella Hayabusa2 nel dicembre 2020. Credit:JAXA
"Lo stesso sarà per questi campioni. Questo è un regalo che continua a fare."
Questa missione è la prima di numerose missioni internazionali che riporteranno campioni da un altro asteroide chiamato Bennu, nonché aree inesplorate sulla nostra luna, Marte e Phobos, la luna di Marte. Tutto questo dovrebbe avvenire nei prossimi 10-20 anni.
"E 'stato molto sotto il radar per il pubblico e alcuni decisori, ma stiamo entrando in una nuova era di esplorazione planetaria che non ha precedenti nella storia", ha affermato Dauphas. "I nostri figli e nipoti vedranno restituiti frammenti di asteroidi, Marte e, si spera, altri pianeti quando visiteranno i musei". + Esplora ulteriormente
