Confusione, caos e distruzione, con asteroidi e pianeti in formazione che si scontravano costantemente l’uno contro l’altro: è quanto accaduto nel Sistema Solare primordiale tra 7,8 milioni e 11,7 milioni di anni dopo la formazione del Sole, secondo una nuova analisi di meteoriti di ferro che un tempo erano parte di nuclei di asteroidi metallici.
Un team internazionale di ricercatori ha analizzato gli isotopi di palladio, argento e platino in 18 meteoriti di ferro trovati sulla Terra per comprendere meglio l’evoluzione dei loro corpi genitori. Gli asteroidi metallici contengono densi nuclei di ferro e i meteoriti di ferro provengono da questi nuclei, spazzati via dalle collisioni con altri asteroidi.
Il palladio 107 subisce un decadimento radioattivo in argento 107 con un’emivita di 6,5 milioni di anni. Precedenti misurazioni delle abbondanze relative dei due isotopi da parte di uno spettrometro di massa avevano già suggerito che i nuclei di asteroidi di cui un tempo facevano parte i meteoriti si sono raffreddati rapidamente. La domanda è: quando si è verificato questo rapido raffreddamento?
Per individuare la data, il team di ricerca, guidato da Alison Hunt, ricercatrice senior presso l’ETH di Zurigo e il National Center of Competence in Research Planets in Svizzera, ha perfezionato il processo dello spettrometro di massa e ha cercato gli isotopi del raro metallo platino che ha avuto origine dai raggi cosmici che colpivano i meteoriti mentre viaggiavano nello Spazio.
“Le nostre misurazioni aggiuntive dell’abbondanza di isotopi di platino ci hanno consentito di correggere le misurazioni dell’isotopo d’argento relativamente alle distorsioni causate dall’irradiazione cosmica dei campioni nello Spazio,” ha spiegato Hunt in una nota. “Quindi siamo stati in grado di datare i tempi delle collisioni in modo più preciso che mai“.
Le date dedotte dal team di Hunt erano comprese tra 7,8 milioni e 11,7 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare, un arco di tempo relativamente breve nei suoi 4,5 miliardi di anni di storia.
La scoperta suggerisce che il Sistema Solare primordiale era estremamente caotico. I pianeti non avevano nemmeno finito di formarsi e asteroidi e protopianeti si scontravano frequentemente, strappando il mantello di silicato ad alcuni degli asteroidi più grandi esponendo i nuclei metallici allo Spazio e consentendo loro di raffreddarsi rapidamente prima che ulteriori collisioni distruggessero i nuclei.
“Sembra che tutto stesse andando in pezzi in quel momento,” ha dichiarato Hunt. Qualcosa ha causato questo caos e il team ritiene che fosse in gran parte correlato alla dissipazione della nebulosa solare, la nube di gas che ha formato il Sole. In seguito, i resti di quella nube si sono depositati in un disco attorno alla giovane stella. Quando il gas si è raffreddato, polvere e ghiaccio si sono condensati al di fuori di questo, e poi, attraverso un processo chiamato accrescimento, si sono accumulati nei pianeti, negli asteroidi e nelle comete che conosciamo oggi.
I pianeti, però, disponevano solo di un tempo limitato per assemblarsi. Quando il Sole si è gradualmente acceso, il vento solare ha iniziato a spazzare via i resti della nebulosa solare. I giovani corpi planetari sono stati spostati dall’attrito con il gas, rallentando la loro velocità orbitale. Senza il gas che tratteneva questi corpi planetari, ci deve essere stato un periodo di caos in cui le orbite planetarie erano fuori controllo, portando a una raffica di collisioni, prima di quietarsi in seguito, hanno spiegato i ricercatori.
Tuttavia, anche altri eventi nello stesso periodo potrebbero aver contribuito al caos, ha osservato il team. I pianeti giganti gassosi, in particolare Giove e Saturno, sono migrati nel Sistema Solare e la loro influenza gravitazionale ha sconvolto le orbite di corpi più piccoli, portandoli a formare la Fascia principale e la Fascia di Kuiper.
Secondo un modello in particolare, noto come “Grand Tack”, Giove si è spostato all’interno del Sistema, tanto vicino al Sole come lo è oggi Marte, prima che la gravità di Saturno influenzasse Giove a spostarsi nuovamente verso l’esterno nella sua posizione attuale. Il modello Grand Tack prevede che questo evento sia avvenuto circa 10 milioni di anni nella storia del Sistema Solare.
Dimostrare cosa è successo 4,5 miliardi di anni fa, tuttavia, è una sfida, e questo nuovo studio che suggerisce indizi sul destino degli asteroidi che hanno prodotto meteoriti di ferro fornisce nuove prove di quanto violento potesse essere il Sistema Solare primordiale.
La ricerca è stata pubblicata online il 23 maggio su Nature Astronomy.
