Ambasciatori di pietra dall'asteroide Vesta
I ricercatori dell'ETH hanno datato i meteoriti e risolto così il mistero della loro origine e formazione: le pietre hanno più di 4,5 miliardi di anni e provengono da Vesta, il secondo più grande asteroide della fascia principale.
Quando il nostro Sole era ancora una giovane stella, attorno ad esso si formò un disco orbitante di gas e polvere. Nel corso del tempo, la polvere si è ammassata. Si sono formati dei pezzi che si sono scontrati con altri, assorbendo la loro massa e continuando a crescere. I pianeti rocciosi Mercurio, Venere, Terra e Marte si sono formati da questi grumi, così come centinaia di migliaia di asteroidi, che formano la fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove. Gli asteroidi più grandi conosciuti nella fascia principale includono il pianeta nano Cerere e l'asteroide Vesta.
Le collisioni tra asteroidi hanno sempre lanciato nello spazio detriti che sono caduti sulla Terra sotto forma di meteoriti. Queste pietre offrono una visione unica dei primi tempi del nostro sistema solare e permettono agli scienziati di identificare diversi tipi di asteroidi.
Le mesosideriti sono particolarmente interessanti per la ricerca. Queste meteoriti sono composte da frammenti di roccia silicatica e metallo, solitamente ferro e un po' di nichel. I due componenti hanno una struttura disordinata. Gli scienziati ipotizzano quindi che debbano provenire da un "asteroide differenziato", cioè da un corpo celeste che un tempo aveva una crosta, un mantello e un nucleo liquido. I frammenti appartenevano quindi alla crosta, mentre il metallo proveniva dal nucleo. Il fatto che i due componenti siano riusciti a mescolarsi e a formare una roccia compatta indica che l'asteroide si è scontrato con un altro asteroide.
Tuttavia, gli scienziati sono ancora perplessi su come e quando si siano formate le mesosideriti. Inoltre, è stato praticamente impossibile datare questi meteoriti a un asteroide specifico.
Meteoriti più antiche della Terra
I ricercatori del gruppo di Maria Sch?nb?chler, professoressa presso l'Istituto di geochimica e petrologia dell'ETH di Zurigo, hanno determinato l'età di cinque mesosideriti sulla base di misurazioni di alta precisione del contenuto di piombo e uranio degli zirconi di tali meteoriti. Gli zirconi si formano nelle camere magmatiche. Sono estremamente robusti e quindi adatti a datare le rocce in cui sono incorporati.
La datazione e la determinazione della composizione chimica delle mesosideriti hanno finalmente permesso ai collaboratori di Sch?nb?chler, Makiko Haba e J?rn-Frederik Wotzlaw, di assegnare le pietre provenienti dallo spazio a un asteroide, ovvero, come si sospettava, al grande asteroide Vesta. I loro risultati sono stati appena pubblicati sulla rivista scientifica "pagina esternaNatura Geoscienza" pubblicato.
I ricercatori dell'ETH hanno datato due generazioni di zirconi di mesosideriti a circa 4,56 e 4,52 miliardi di anni fa. Gli zirconi più vecchi provengono da rocce silicatiche che si sono formate con il progressivo raffreddamento e solidificazione della superficie di Vesta. La generazione più giovane, invece, è la prova di un violento impatto con un altro asteroide, che ha causato un'ampia frattura nel nucleo liquido. I detriti di varie zone sono volati nello spazio, ma la maggior parte si è depositata sul lato opposto dell'impatto a causa della gravità di Vesta. Questo ha portato a un ispessimento e a un mescolamento localizzato dei vari componenti della crosta di Vesta.
Il lavoro del detective attraverso "Dawn"
Ma come hanno fatto i ricercatori dell'ETH a identificare Vesta come origine di questi meteoriti? "Di norma, è molto difficile o addirittura impossibile assegnare i meteoriti a specifici asteroidi di origine", spiega Sch?nb?chler.
I ricercatori sono arrivati a Vesta non solo per la datazione e la composizione chimica delle mesosideriti analizzate. Anche i dati di osservazione della sonda spaziale NASA "Dawn" indicano questo asteroide.
Nel suo viaggio verso il pianeta nano Cerere, "Dawn" ha orbitato più volte intorno a Vesta e ne ha esaminato, tra l'altro, la superficie. Questo ha fornito informazioni sulle rocce presenti. Le foto del polo sud di Vesta mostrano anche un ispessimento della crosta e due recenti crateri da impatto. Molto tempo dopo il deposito del materiale di collisione, piccoli asteroidi vi hanno impattato e ne hanno scagliato alcune parti nello spazio, che molto probabilmente sono atterrate sulla Terra come meteoriti e hanno potuto essere analizzate a fondo nel laboratorio di Sch?nb?chler.
Riferimento alla letteratura
Haba MK, Wotzlaw J-F, Lai Y-J, Yamaguchi A, Sch?nb?chler M. Mesosiderite formation on asteroid 4 Vesta by a hit-and-run collision, Nature Geoscience (2019), published: 10 June 2019, doi: pagina esterna10.1038/s41561-019-0377-8