Un team internazionale di ricercatori ha trovato diversi grani di silicato presolare conservati in due dei campioni superficiali dell’asteroide Ryugu, raccolti dalla sonda giapponese Hayabusa2 e tornati sulla Terra nel 2020. In particolare, sono stati rinvenuti due clasti, frammenti di roccia unici e identificabili, corrispondenti per composizione al materiale presolare.

Si ipotizza che Ryugu un tempo appartenesse a un asteroide più grande, poi frammentatosi a causa di un impatto. In questo studio, i ricercatori hanno cercato di determinare se i campioni di Ryugu a nostra disposizione contenessero dei detriti del suo progenitore.

I grani identificati, però, non sembrano provenire dall’ipotetico progenitore di Ryugu, ma da qualche altra parte del Sistema Solare, forse la fascia di Kuiper. Se ciò fosse effettivamente accaduto, i grani si sarebbero in qualche modo fatti strada attraverso le altre rocce che circondavano Ryugu quando era un oggetto più grande, e sarebbero rimasti poi bloccati sull’asteroide.

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Cosa sono i grani presolari, e perché sono importanti?

I grani presolari sono piccoli granuli di materiale interstellare che si sono formati all’interno delle nubi di gas e polvere da cui nascono le stelle, in questo caso il nostro Sole. Sono costituiti da una varietà di elementi chimici, tra cui carbonio, silicio, ossigeno e ferro.

Questi grani hanno una forma approssimativamente sferoidale, e una dimensione di pochi micrometri. Sono stati identificati per la prima volta negli anni ’80 e da allora sono stati studiati in dettaglio dagli astronomi. Sono importanti per la comprensione della formazione delle stelle e dei pianeti, perché si ritiene che essi siano i precursori dei corpi celesti che si formano all’interno delle nubi interstellari.

Nei due campioni di Ryugu analizzati dai ricercatori, entrambi di dimensioni inferiori a un millimetro, il team ha potuto vedere due frammenti di roccia che sembravano diversi dall’ambiente circostante. Differivano chimicamente da tutto il materiale che li circondava: contenevano quantità inferiori di magnesio, ossigeno e silicio e avevano più zolfo e ferro. Entrambi i clasti mostravano anche prova di contenere grani presolari.

Ricostruendo la storia di Ryugu

Per determinare le composizioni elementari dei due frammenti di Ryugu, denominati C0002 e A0040, sono state utilizzate due diverse tecniche di scansione: la microscopia elettronica a scansione di emissione di campo, e la spettroscopia a raggi X a dispersione di energia (FE-SEM-EDX).

Le analisi preliminari mostrano la parentela di questi campioni con le condriti CI, alterate in modo acquoso, suggerendo origini simili. La matrice di campioni condritici, a grana fine, è la base di oggetti rocciosi più grossolani, come le condrule. È costituita prevalentemente da silicati che possono essere cristallini, amorfi, anidri o idratati e contiene anche materia organica. È all’interno di questa matrice che si trova la maggior parte dei grani presolari.

Proprio questi grani presolari sono stati identificati nei clasti di Ryugu, mediante la mappatura isotopica di diversi elementi chimici effettuata utilizzando la spettrometria di massa di ioni secondari, su scala nanometrica.

Sono stati identificati un totale di 58 grani presolari ricchi di carbonio. Cinquanta grani erano ricchi di Carbonio-13, mentre i restanti otto ne erano poveri. La maggior parte di questi grani probabilmente si è condensata attorno a stelle di metallicità inferiore a quella solare, e alcuni grani presentano le firme di una supernova.

Le abbondanze da 5 a 10 volte superiori di silicati carboniosi presolari, di materia organica ricca di azoto, di sostanze organiche con anomalie isotopiche in azoto e carbonio, trovate nei clasti di Ryugu, suggeriscono che essi si siano formati in una parte unica del disco protoplanetario del Sole, arricchita di materiali presolari.

Lo studio, pubblicato su Science Advances, è reperibile qui.