Le meteoriti ferrose IIE sono frammenti di un planetesimo con una struttura complessa

Campione di meteorite ferrosa IIE (Foto cortesia Carl Agee, Institute of Meteoritics, University of New Mexico)
Campione di meteorite ferrosa IIE (Foto cortesia Carl Agee, Institute of Meteoritics, University of New Mexico)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Science Advances” riporta i risultati di sofisticate analisi che indicano che le meteoriti ferrose IIE sono frammenti di un planetesimo che aveva una struttura differenziata. Un team di ricercatori ha condotto vari tipi di esami che hanno dato questi risultati riguardo alle meteoriti chiamate acondriti, composte di materiali che sono stati sottoposti a fusione, differenziazione e cristallizzazione. La differenza rispetto alle condriti, meteoriti composte da materiali indifferenziati, mostra che gli oggetti da cui provengono si sono formati ed evoluti in modo diverso nello spazio e nel tempo.

Diversi planetesimi contenevano diverse quantità di elementi, compresi quelli radioattivi che hanno generato calore con il loro decadimento. Se gli elementi radioattivi erano in quantità sufficiente quando un planetesimo si è formato, il calore generato fu sufficiente a fondere i materiali che lo componevano. Ciò portò a una differenziazione in diversi strati e i metalli potrebbero aver formato un nucleo sufficiente a innescare un campo magnetico.

Quando il sistema solare era giovane, probabilmente c’erano molti planetesimi ma nel corso del tempo alcuni sono cresciuti fino a diventare pianeti e pianeti nani mentre molti altri sono andati distrutti in collisioni. I meteoriti caduti sulla Terra sono costituiti soprattutto dai frammenti di planetesimi che si sono dispersi nello spazio. Ciò ha permesso di esaminarne i contenuti e di rilevare le differenze tra i materiali non fusi indifferenziati delle condriti e quelli fusi e differenziati delle acondriti.

La divisione non è però così netta. Strutture interne parzialmente differenziate dei planetesimi che hanno generato le acondriti includevano corpi individuali contenenti nuclei di ferro, mantelli acondritici di silicato e croste condritiche. Per trovare questi tre strati, i ricercatori hanno combinato analisi paleomagnetiche di sincrotrone con modelli di evoluzione termica, di impatto e di collisione per mostrare che il corpo progenitore delle meteoriti ferrose IIE era un planetesimale parzialmente differenziato.

I risultati dell’analisi implicano che alcuni condriti e acondriti siano coesistite simultaneamente sullo stesso planetesimo. Ciò indica che la crescita si era protratta e che apparentemente asteroidi indifferenziati potrebbero contenere parti fuse al loro interno. Insomma, gli oggetti primordiali del sistema solare potrebbero aver avuto una diversità più complessi di quanto si pensasse. Clara Maurel, studentessa al MIT e prima autrice dell’articolo, ha commentato che trovare un un esempio di planetesimo con strati fusi e non fusi incoraggia la ricerca di altre prove di strutture planetarie composite. Coprendere la gamma completa di strutture è la chiave per decifrare come si sono formati i planetesimi nel sistema solare primordiale.

Ancora varie domande rimangono sui planetesimi. Ad esempio, quello che ha generato le meteoriti ferrose IIE ha avuto probabilmente origine nella fascia di asteroidi tra Marte e Giove ma dove è avvenuta la collisione che l’ha distrutto? In quell’area o più vicino all’orbita della Terra? E perché i frammenti generati in quella collisione hanno cominciato a incrociare l’orbita della Terra fino a colpirla molte volte? Un planetesimo con una struttura composita era una rarità o era un tipo comune che conosciamo pochissimo solo perché pochi frammenti sono caduti sulla Terra?

Benjamin Weiss del MIT, uno degli autori dell’articolo, ha fatto notare che la maggior parte dei corpi nella fascia degli asteroidi sembra non fusa sulla superficie. Se riusciremo a vedere al loro interno, potremo verificare se abbiano una struttura composita. Un aiuto arriverà dalla missione Psyche della NASA, che fra qualche anno permetterà di studiare 16 Psyche, il più grosso degli asteroidi di tipo M, quelli composti quasi totalmente di metalli.

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