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Collisioni tra asteroidi viste al microscopio

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Le domande sulla formazione dei pianeti del Sistema Solare potranno avvalersi di nuovo metodo di datazione degli impatti tra asteroidi e corpi planetari.

Un team di ricercatori della University of Cambridge ha compiuto delle analisi al microscopio del meteorite di Chelyabinsk, caduto sulla terra nel 2013 in Russia. Nello studio, pubblicato su Communications Earth & Environment, si prende in esame come i minerali all’interno del meteorite possono essere stati danneggiati da antichi impatti.

Rappresentazione artistica di un impatto astronomico. Credit: NASA/JPL- Caltech/T.

«Datare un impatto tra meteoriti è una impresa assai ardua», afferma Craig Walton, ricercatore del Cambridge’s Department of Earth Science di Cambridge, «Il nostro lavoro dimostra che per riuscire nell’intento bisogna considerare più variabili».

La genesi dei pianeti

Durante la preistoria del nostro Sistema Solare, i pianeti, inclusa la Terra, si sono formati con massicce collisioni tra asteroidi e corpi più grandi, chiamati protopianeti.

Il coautore dello studio Dr. Oli Shorttle, astronomo presso il Cambridge’s Department of Earth Sciences and Institute of Astronomy: «Le prove degli antichi impatti tra meteoriti e protopianeti sono andate perse. La Terra, in particolare, ha la memoria pressoché corta, poiché le rocce superficiali vengono continuamente riciclate dalla tettonica delle placche».

Al contrario però, gli asteroidi e i frammenti che cadono sul nostro pianeta sono freddi, inerti e molto più vecchi della crosta terrestre, rendendoli oggetti utilissimi per trovare le prove di queste preistoriche collisioni. Per analizzare il meteorite di Chelyabinsk sono stati frantumati i minerali di fosfato al suo interno.

Immagine che mostra un processo di cristallizzazione.

«I fosfati sono perfetti per la datazioni di eventi traumatici come gli impatti tra asteroidi», spiega il Dr. Sen Hu, che ha effettuato la datazione con il piombo all’uranio presso Beijing’s Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences.

Una precedente datazione di questo meteorite ha rilevato due età d’impatto: una più vecchia di circa 4,5 miliardi di anni, e una seconda più recente avvenuta negli ultimi 50 milioni di anni. Il nuovo studio è riuscito a dare un ordine temporale alle collisioni registrate nel meteorite, e i risultati dimostrano che i minerali contenti la traccia della collisione più antica sono stati frantumati in molti cristalli più piccoli e fortemente deformati dalle alte pressioni e temperature degli impatti.

«Con questo studio abbiamo dimostrato che le analisi minieralogiche per la datazione è di fondamentale importanza», aggiunge Walton.

Rappresentazione artistica della collisione cosmica. Credit: Don Davis, Southwest Research Institute.

Gli scienziati sembrano essere particolarmente molti interessati alla data dell’impatto di circa 4,5 miliardi di anni fa, poiché è il momento in cui si pensa che sia nato il sistema Terra-Luna. Il meteorite di Chelyabinsk appartiene ad un gruppo di meteoriti pietrosi, che sembrano contenere frammenti di quel colossale impatto. Le date acquisite dalle analisi registrano collisioni ad alta energia avvenute tra 4,48 e 4,44 miliardi di anni fa.

Walton conclude: «Il fatto che tutti questi asteroidi registrino intesi impatti proprio in quel periodo di tempo, potrebbe indicare che all’epoca ci fu una riorganizzazione del Sistema Solare, derivante dalla formazione Terra-Luna».

I ricercatori della University of Cambridge, infatti, prevedono di perfezionare le tecniche di datazione per aprire una nuova finestra d’indagine che si concentri sulla genesi della Luna e della Terra.

Fonti:

Release: https://www.cam.ac.uk/research/news/microscopic-view-on-asteroid-collisions-could-help-us-understand-planet-formation

Communications Earth & Environment (Febraury 2022): “Ancient and recent collisions revelaed by phosphate minerals in the Chelyabinsk meteorite” by Walton, C.R. DOI: 10.1038/s43247-022-00373-1.

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