In che modo i pericoli spaziali hanno influenzato l’asteroide Ryugu?

Un asteroide che vaga nello spazio da miliardi di anni sarebbe bombardato da qualsiasi cosa, dalle rocce alle radiazioni. Miliardi di anni di viaggi spaziali interplanetari aumentano le probabilità di collisione con qualcosa nel vasto vuoto, e almeno uno di questi impatti è stato abbastanza potente da lasciare l’asteroide Ryugu cambiato per sempre.

Quando la navicella spaziale Hayabusa2 della JAXA è atterrata su Ryugu, ha raccolto campioni dalla superficie che hanno rivelato che le particelle di magnetite (che normalmente sono magnetiche) nei detriti dell’asteroide erano prive di magnetismo. Ora un team di ricercatori dell’Università di Hokkaido e di diverse altre istituzioni giapponesi offre una spiegazione su come questo materiale abbia perso la maggior parte delle sue proprietà magnetiche. La loro analisi ha mostrato che è stato causato dall’impatto di almeno un micrometeorite ad alta velocità, che ha rotto la composizione chimica della magnetite in modo che non fosse più magnetica.

“Pensavamo che fosse stata creata una pseudo-magnetite [as] I ricercatori, guidati da Yuki Kimura, professore all’Università di Hokkaido, hanno affermato in uno studio recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications che la causa dell’erosione spaziale è l’impatto dei micrometeoriti.

cos’è rimasto…

Ryugu è un corpo relativamente piccolo che non ha atmosfera, il che lo rende più vulnerabile agli agenti atmosferici spaziali, cioè all’alterazione causata da micrometeoriti e venti solari. Comprendere l’erosione spaziale può effettivamente aiutarci a comprendere l’evoluzione degli asteroidi e del sistema solare. Il problema è che la maggior parte delle nostre informazioni sugli asteroidi provengono da meteoriti che cadono sulla Terra, e la maggior parte di questi meteoriti sono pezzi di roccia provenienti dall’interno dell’asteroide, quindi non sono stati esposti al duro ambiente dello spazio interplanetario. Possono anche cambiare mentre scendono attraverso l’atmosfera o attraverso processi fisici in superficie. Più tempo ci vuole per trovare un meteorite, maggiori sono le probabilità che le informazioni vadano perse.

Ryugu faceva precedentemente parte di un corpo molto più grande, un asteroide di tipo C, o carbonioso, il che significa che era composto principalmente da rocce di argilla e silicati. Questi minerali di solito richiedono acqua per formarsi, ma la loro presenza è spiegata dalla storia di Ryugu. Si ritiene che l’asteroide stesso sia nato dai detriti dopo che il suo corpo originale fu fatto a pezzi in una collisione. Il corpo originale era anche ricoperto di acqua ghiacciata, il che spiega la magnetite, i carbonati e i silicati presenti a Ryugu: hanno bisogno di acqua per formarsi.

La magnetite è un minerale paramagnetico (contenente ferro e magnetico). È presente in tutti gli asteroidi di tipo C e può essere utilizzato per determinare la loro magnetizzazione rimanente o residua. La magnetizzazione permanente di un asteroide può rivelare quanto fosse forte il campo magnetico nel momento e nel luogo della formazione della magnetite.

Kimura e il suo team sono stati in grado di misurare la magnetizzazione permanente in due frammenti di magnetite (noti come framboidi per la loro forma speciale) del campione di Ryugu. È la prova della presenza di un campo magnetico nella nebulosa in cui si è formato il nostro sistema solare e mostra l’intensità di questo campo magnetico al momento della formazione della magnetite.

Tuttavia, altri tre frammenti di magnetite non erano affatto magnetizzati. È qui che entra in gioco l’erosione spaziale.

…e cosa è andato perduto

Usando l’olografia elettronica, che viene eseguita utilizzando un microscopio elettronico a trasmissione che invia onde elettroniche ad alta energia attraverso un campione, i ricercatori hanno scoperto che i tre fotogrammi in questione non contenevano strutture chimiche magnetiche. Ciò lo rendeva radicalmente diverso dalla magnetite.

Ulteriori analisi utilizzando un microscopio elettronico a scansione hanno mostrato che le particelle di magnetite erano per lo più costituite da ossidi di ferro, ma c’era meno ossigeno in quelle particelle che avevano perso il loro magnetismo, indicando che il materiale aveva subito una riduzione chimica, poiché gli elettroni venivano donati al sistema . . La perdita di ossigeno (e di ferro ossidato) spiega la perdita di magnetismo, che dipende dall’organizzazione degli elettroni nella magnetite. Ecco perché Kimura la chiama “falsa magnetite”.

Ma cosa ha causato in primo luogo la riduzione che ha portato alla smagnetizzazione della magnetite? Kimura e il suo team hanno scoperto più di cento molecole di ferro metallico nella porzione del campione da cui provenivano i telai smagnetizzati. Se un meteorite di una certa dimensione avesse colpito quella regione di Ryugu, avrebbe prodotto all’incirca lo stesso numero di particelle di ferro dai framboidi di magnetite. I ricercatori ritengono che questo oggetto misterioso fosse piuttosto piccolo o che si muovesse incredibilmente velocemente.

“All’aumentare della velocità d’impatto, la dimensione stimata del proiettile diminuisce”, hanno affermato nello stesso studio.

La pseudo-magnetite può sembrare un ciarlatano, ma in realtà aiuterà le prossime indagini che cercheranno di saperne di più su come fosse il primo sistema solare. La sua presenza indica la precedente presenza di acqua sull’asteroide, così come l’erosione spaziale, come il bombardamento di micrometeoriti, che ha influenzato la formazione dell’asteroide. La quantità di perdita di magnetismo influisce anche sulla sopravvivenza complessiva dell’asteroide. La permanenza è importante per determinare il magnetismo di un oggetto e l’intensità del campo magnetico attorno ad esso quando si forma. Ciò che sappiamo del campo magnetico del primo sistema solare è stato ricostruito dai dati di sopravvivenza, molti dei quali provengono dalla magnetite.

Alcune delle proprietà magnetiche di queste particelle potrebbero essere andate perdute eoni fa, ma si potrà guadagnare molto in futuro da ciò che rimane.

Comunicazioni sulla natura, 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-47798-0