Le analisi sui campioni dell’asteroide Bennu, raccolti dalla missione OSIRIS-REx nel 2020 e riportati sulla Terra nel 2023, stanno svelando poco a poco la storia intricata di questo corpo celeste. Tre recenti studi pubblicati su Nature Astronomy e Nature Geoscience confermano che Bennu è un archivio cosmico che racchiude materiale con origini estremamente diverse: da grani di polvere di stelle più antiche del Sole, fino a composti organici probabilmente formatisi nello spazio interstellare.
Questi risultati derivano da una collaborazione tra scienziati della NASA, dell’Università dell’Arizona, del Johnson Space Center e del National Museum of Natural History dello Smithsonian. I ricercatori sono riusciti a caratterizzare la composizione chimica e isotopica dei campioni, grazie a strumentazioni avanzate come il NanoSIMS, un microsonda a ioni capace di identificare le firme atomiche di materiali antichi.
I dati indicano che Bennu si è formato dai frammenti di un corpo progenitore più grande, distrutto da una collisione nella fascia principale degli asteroidi. Quell’asteroide originario aveva già accumulato materiale proveniente da zone molto diverse del Sistema Solare, e anche da oltre i suoi confini. Alcuni di questi materiali sono sopravvissuti in forma pressoché intatta, nonostante i processi chimici e termici e l’impatto che ha generato Bennu stesso.
La presenza di analogie tra i campioni di Bennu, quelli dell’asteroide Ryugu raccolti dalla missione Hayabusa2 e alcune meteoriti primitive trovate sulla Terra suggerisce che tutti questi corpi si siano formati in una regione simile del Sistema Solare primordiale. Tuttavia, le differenze osservate indicano che questa zona potrebbe aver subito cambiamenti nel tempo, o presentare una distribuzione meno omogenea di quanto ipotizzato finora.
L’acqua come agente di trasformazione
Nonostante la presenza di materiale primordiale, gran parte della composizione attuale di Bennu è stata profondamente modificata dall’interazione con l’acqua. Secondo quanto riportato in uno degli articoli pubblicati su Nature Geoscience, l’asteroide progenitore ha accumulato una quantità significativa di ghiaccio, probabilmente proveniente dalle regioni esterne del Sistema Solare. Il calore, forse generato dal decadimento radioattivo o da impatti, ha poi fuso quel ghiaccio, dando origine a reazioni chimiche tra i liquidi e i minerali solidi.
Il risultato di questi processi è visibile oggi nei campioni: l’80% del materiale raccolto è composto da minerali idrati. Questo tipo di trasformazione è noto anche in altre meteoriti condritiche, ma l’analisi diretta di campioni incontaminati permette una ricostruzione molto più dettagliata del ciclo dell’acqua nei corpi primitivi.
Un corpo esposto all’ambiente ostile dello spazio
Oltre alle trasformazioni interne, i campioni di Bennu mostrano le firme di un ambiente esterno ostile. Il terzo studio pubblicato analizza la superficie dei grani raccolti, rilevando crateri microscopici e tracce di materiale fuso, prodotti da impatti con micrometeoriti. Queste evidenze confermano che Bennu è stato esposto a un’intensa attività di space weathering, un insieme di processi dovuti all’interazione con il vento solare, le radiazioni cosmiche e l’impatto costante di particelle ad alta velocità.
Secondo i ricercatori, l’erosione superficiale su Bennu avviene a un ritmo più rapido del previsto. In particolare, la formazione di impact melt (roccia che si è fusa a causa dell’energia liberata durante l’impatto ad alta velocità di micrometeoriti) sembra essere il meccanismo dominante, al contrario di quanto ipotizzato in precedenza. Questa scoperta permette di affinare i modelli evolutivi anche per altri asteroidi simili che non sono stati visitati da sonde.
Perché è importante il sample return
La possibilità di analizzare in laboratorio campioni incontaminati, raccolti direttamente sulla superficie di un corpo celeste, rappresenta uno strumento scientifico di valore unico. Nel caso di Bennu, i materiali riportati sulla Terra da OSIRIS-REx stanno permettendo di osservare caratteristiche mineralogiche e chimiche che sarebbero andate perse se l’asteroide fosse stato studiato solo tramite osservazioni a distanza o tramite meteoriti cadute sulla Terra. Queste ultime, infatti, attraversano l’atmosfera e subiscono alterazioni che cancellano le tracce più fragili e primitive.
Gran parte dei minerali analizzati nei campioni derivano da reazioni tra liquidi e solidi avvenute miliardi di anni fa, rese possibili dalla fusione del ghiaccio presente nell’asteroide progenitore. Tali reazioni, che hanno lasciato una firma geochimica chiara nei materiali raccolti, sono documentabili solo attraverso l’analisi diretta in laboratorio. Anche le tracce di processi di space weathering, come i crateri microscopici e i depositi di impact melt, forniscono indicazioni che sarebbero difficili da ottenere con altri strumenti.
È per questo che missioni come OSIRIS-REx segnano un punto di svolta nello studio dei piccoli corpi del Sistema Solare. I risultati ottenuti su Bennu aprono la strada a confronti sistematici con altri oggetti campionati, come Ryugu, e con quelli che verranno in futuro. Perché il sample return non è solo un traguardo tecnologico, ma un passaggio necessario per comprendere l’evoluzione dei materiali che hanno formato i pianeti, la loro acqua e, forse, anche la vita.
I tre studi di riferimento:
- The variety and origin of materials accreted by Bennu’s parent asteroid, Barnes et al., Nature Astronomy
- Mineralogical evidence for hydrothermal alteration of Bennu samples, Zega et al., Nature Geoscience
- Space weathering effects in Bennu asteroid samples, Keller et al., Nature Geoscience
