I ricercatori hanno analizzato minuscoli frammenti di asteroide provenienti da Ryugu, rivelando che esso ha avuto origine nel sistema solare esterno ed è evoluto nel corso di miliardi di anni. Utilizzando la spettroscopia Mössbauer, hanno scoperto cambiamenti nella composizione dell’asteroide dovuti a variazioni di temperatura, offrendo nuove prospettive sulla formazione e migrazione dei corpi celesti all’interno della nostra galassia.
Esplorare le origini degli asteroidi con tecnologie avanzate è stato l’obiettivo dei ricercatori presso l’Advanced Photon Source (APS), una struttura di luce del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti per la scienza, che ha svolto un ruolo chiave in un sforzo internazionale per studiare frammenti microscopici provenienti da un asteroide vicino. Questi minuscoli granelli di polvere sono stati raccolti dall’asteroide 162173 Ryugu da una missione spaziale giapponese e poi inviati all’APS per l’analisi.
Utilizzando tecnologie avanzate a raggi X, compresa una tecnica specializzata chiamata spettroscopia Mössbauer, i ricercatori hanno esaminato i frammenti in dettaglio senza precedenti. Le loro scoperte hanno rivelato che Ryugu ha avuto origine più di 4 miliardi di anni fa nelle regioni esterne del sistema solare come parte di un asteroide più grande e ricco di ghiaccio. Nel tempo, l’asteroide si è frammentato e il frammento di Ryugu ha viaggiato lentamente verso la sua orbita attuale, a soli 60.000 miglia dalla Terra.
Approfondimenti dalla polvere degli asteroidi hanno rivelato un tesoro di informazioni sulla storia e la composizione dell’asteroide. La spettroscopia Mössbauer ha permesso agli scienziati di determinare che Ryugu era una volta composto principalmente di ghiaccio, ma spostamenti di temperatura nel corso di milioni di anni ne hanno trasformato la composizione. I frammenti contenevano anche elementi forgiati nelle lontane regioni esterne della Via Lattea, offrendo preziose informazioni sui processi iniziali di formazione planetaria e rocciosa nel nostro sistema solare.
Il contributo chiave dell’APS a questo sforzo globale è la tecnica speciale della spettroscopia Mössbauer, che ha permesso al team di ricerca di determinare lo stato di ossidazione del ferro nei campioni. Questi frammenti sono molto piccoli, con dimensioni che vanno da 400 micron (circa la larghezza di sei capelli umani) a un millimetro di diametro. Tuttavia, il fascio di raggi X dell’APS può essere focalizzato fino a 4 micron per questa tecnica, consentendo diverse letture da ciascun frammento.
Queste letture hanno fornito prove che Ryugu faceva parte una volta di un asteroide più grande che si è formato nelle regioni esterne del sistema solare. La struttura di ciascun campione era porosa e a grana fine, il che significa che conteneva ghiaccio che si è sciolto nel corso di milioni di anni mentre il sistema solare si riscaldava. I ricercatori hanno trovato una grande concentrazione di pirrotite, un solfuro di ferro che non si trova altrove nei meteoriti che altrimenti assomigliano ai frammenti di Ryugu.
Insieme ai risultati di decine di altri team scientifici, i dati dell’APS hanno contribuito a raccontare la storia di Ryugu e del suo viaggio attraverso il nostro sistema solare nel corso di miliardi di anni.
Per ulteriori informazioni su questo studio, consultare la Nuova analisi svela la vera natura dell’antico asteroide.
Riferimento: Formazione ed evoluzione dell’asteroide carbonaceo Ryugu: prove dirette dai campioni restituiti di T. Nakamura, M. Matsumoto, K. Amano, Y. Enokido, M. E. Zolensky, T. Mikouchi, H. Genda, S. Tanaka, M. Y. Zolotov, K. Kurosawa, S. Wakita, R. Hyodo, H. Nagano, D. Nakashima, Y. Takahashi, Y. Fujioka, M. Kikuiri, E. Kagawa, M. Matsuoka, A. J. Brearley, A. Tsuchiyama, M. Uesugi, J. Matsuno, Y. Kimura, M. Sato, R. E. Milliken, E. Tatsumi, S. Sugita, T. Hiroi, K. Kitazato, D. Brownlee, D. J. Joswiak, M. Takahashi, K. Ninomiya, T. Takahashi, T. Osawa, K. Terada, F. E. Brenker, B. J. Tkalcec, L. Vincze, R. Brunetto, A. Aléon-Toppani, Q. H. S. Chan, M. Roskosz, J.-C. Viennet, P. Beck, E. E. Alp, T. Michikami, Y. Nagaashi, T. Tsuji, Y. Ino, J. Martinez, J. Han, A. Dolocan, R. J. Bodnar, M. Tanaka, H. Yoshida, K. Sugiyama, A. J. King, K. Fukushi, H. Suga, S. Yamashita, T. Kawai, K. Inoue, A. Nakato, T. Noguchi, F. Vilas, A. R. Hendrix, C. Jaramillo-Correa, D. L. Domingue, G. Dominguez, Z. Gainsforth, C. Engrand, J. Duprat, S. S. Russell, E. Bonato, C. Ma, T. Kawamoto, T. Wada, S. Watanabe, R. Endo, S. Enju, L. Riu, S. Rubino, P. Tack, S. Takeshita, Y. Takeichi, A. Takeuchi, D. Takir, T. Tanigaki, A. Taniguchi, K. Tsukamoto, T. Yagi, S. Yamada, K. Yamamoto, Y. Yamashita, M. Yasutake, K. Uesugi, I. Umegaki, I. Chiu, T. Ishizaki, S. Okumura, E. Palomba, C. Pilorget, S. M. Potin, A. Alasli, S. Anada, Y. Araki, N. Sakatani, C. Schultz, O. Sekizawa, S. D. Sitzman, K. Sugiura, M. Sun, E. Dartois, E. De Pauw, Z. Dionnet, Z. Djouadi, G. Falkenberg, R. Fujita, T. Fukuma, I. R. Gearba, K. Hagiya, M. Y. Hu, T. Kato, T. Kawamura, M. Kimura, M. K. Kubo, F. Langenhorst, C. Lantz, B. Vekemans, D. Baklouti, B. Bazi, F. Borondics, S. Nagasawa, G. Nishiyama, K. Nitta, J. Mathurin, T. Matsumoto, I. Mitsukawa, H. Miura, A. Miyake, Y. Miyake, H. Yurimoto, R. Okazaki, H. Yabuta, H. Naraoka, K. Sakamoto, S. Tachibana, H. C. Connolly, D. S. Lauretta, M. Yoshitake, M. Yoshikawa, K. Yoshikawa, K. Yoshihara, Y. Yokota, K. Yogata, H. Yano, Y. Yamamoto, D. Yamamoto, M. Yamada, T. Yamada, T. Yada, K. Wada, T. Usui, R. Tsukizaki, F. Terui, H. Takeuchi, Y. Takei, A. Iwamae, H. Soejima, K. Shirai, Y. Shimaki, H. Senshu, H. Sawada, T. Saiki, M. Ozaki, G. Ono, T. Okada, N. Ogawa, K. Ogawa, R. Noguchi, H. Noda, M. Nishimura, N. Namiki, S. Nakazawa, T. Morota, A. Miyazaki, A. Miura, Y. Mimasu, K. Matsumoto, K. Kumagai, T. Kouyama, S. Kikuchi, K. Kawahara, S. Kameda, T. Iwata, Y. Ishihara, M. Ishiguro, H. Ikeda, S. Hosoda, R. Honda, C. Honda, Y. Hitomi, N. Hirata, N. Hirata, T. Hayashi, M. Hayakawa, K. Hatakeda, S. Furuya, R. Fukai, A. Fujii, Y. Cho, M. Arakawa, M. Abe, S. Watanabe e Y. Tsuda, 22 settembre 2022, Science. DOI: 10.1126/science.abn8671
La parte dell’APS di questo lavoro è stata supportata dal Dipartimento dell’Energia (DOE) per la scienza e dal programma France and Chicago Collaborating in the Sciences (FACCTS) amministrato dall’Università di Chicago. La ricerca ha utilizzato risorse presso l’Advanced Photon Source, una struttura per utenti del Dipartimento dell’Energia operata dal Laboratorio Nazionale di Argonne.
