Studiata la polvere interstellare che ha formato il Sistema Solare

Raccolta nella nostra stratosfera la polvere primordiale che ha dato origine a tutti i corpi del Sistema Solare.

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La polvere "persa" dalle comete in prossimità della Terra contiene granuli del materiale primordiale della nebulosa solare. Nella foto: elaborazione artistica del transito di Pan-STARRS (C/2012 K1) attraverso il Sistema Solare.|NASA/SOFIA/ Lynette Cook

Il nostro sistema solare si è formato da polveri e gas che riempivano la regione di spazio dove oggi abbiamo asteroidi, comete, pianeti e il nostro Sole. Quel materiale primordiale era composto soprattutto da silicati amorfi (ossia senza forma cristallina), carbonio e ghiaccio in grande quantità. La quasi totalità di quella polvere primordiale è stata distrutta o è diventata qualcos'altro - ossia ciò che oggi appunto sono i corpi del Sistema Solare. Il poco materiale non inglobato in questi oggetti è preservato (così si ipotizza) nelle comete, che si formarono nella parte più esterna della nebulosa del Sistema Solare.

 

Aspirapolvere stratosferici. Percorrendo le parti più alte della nostra troposfera, quasi al confine con la stratosfera, alcuni aerei appositamente progettati hanno catturato particelle di polvere interplanetaria presumibilmente "perse" dalle comete. Un gruppo di ricercatori dell'Università delle Hawaii, guidato da Hope Ishii, ha analizzato queste particelle e identificato piccolissimi granelli vetrosi che gli scienziati chiamano gems, da glass embedded with metal and sulfides (vetro con incorporati metalli e solfuri) del diametro compreso tra le decine e le centinaia di nanometri, ossia meno di un centesimo dello spessore di un capello (lo studio è pubblicato su PNAS).

 

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Particella di polvere interplanetaria: il materiale studiato è stato raccolto dagli aerei stratosferici della Nasa. | Hope Ishii, University of Hawaii

 

Granelli a "matriosca". Per lo studio è stata usata la microscopia elettronica a trasmissione (TEM), tecnica che ha permesso di creare una mappa della distribuzione degli elementi presenti nel materiale. I ricercatori hanno scoperto che quei grani vetrosi sono costituiti da granelli ancora più piccoli che si sono legati insieme in un ambiente diverso da quello delle comete, dove hanno poi soggiornato per miliardi di anni: i gems sono incapsulati in un involucro di carbonio che è di tipo diverso da quello che forma la matrice, ossia la colla, che unisce insieme i gems e altri componenti della polvere cometaria.

 

Pre-sistema solare. Il carbonio che forma la matrice delle particelle si disgrega quando è sottoposto a un debole riscaldamento e questo suggerisce che i gems non possano avere avuto origine nella calda nebulosa solare interna, ma in un'area fredda della nebulosa, ossia nella sua parte più esterna o addirittura nella nube molecolare che esisteva prima della formazione del Sole.

 

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I risultati di una delle analisi condotte sulla polvere interplanetaria: i microscopici granelli vetrosi (blu con macchie verdi) all'interno di una particella di polvere. Il materiale carbonioso (rosso) fa da collante: nel passaggio al microscopio elettronico a trasmissione sono stati evidenziati, oltre al carbonio (C), magnesio (Mg), silicio (Si), zolfo (S) e ferro (Fe). | Hope Ishii, University of Hawaii

 

«Le nostre ricerche suggeriscono che questi granelli sono i testimoni della polvere interstellare pre-sistema solare, che è sopravvissuta nel tempo e che sta alla base della formazione dei mattoni che hanno poi a loro volta formato il Sole, i pianeti e tutto il resto», afferma Ishii. È una scoperta davvero importante perché avendo a portata di mano il materiale di partenza della formazione dei pianeti sarà possibile indagare più in profondità i processi che li hanno modificati e di capire meglio come dalla nube interstellare si è passati a ciò che oggi costituisce il Sistema Solare.

 

17 Giugno 2018 | Luigi Bignami