I cristalli blu che raccontano l’infanzia del sistema solare
Un’analisi spettroscopica del minerale hibonite, che si trova in molti meteoriti, ha documentato la presenza di elio e neon. Questi elementi sono il prodotto della fissione di altri elementi chimici come calcio e alluminio, provocata dall’emissione di particelle cariche da parte del Sole prima che si formassero i pianeti
A una prima occhiata sembrano solo piccoli cristalli di colore blu, mescolati con altri materiali in molti meteoriti. Ma il minerale che li costituisce, la hibonite, può fare luce su un periodo della storia del sistema solare finora rimasto oscuro: l’infanzia del Sole, un periodo collocato temporalmente a circa 4,6 miliardi di anni fa e durato circa 50 milioni di anni. Questo ruolo cruciale della hibonite, che prima d’ora era solo un’ipotesi, è stato documentato con uno studio pubblicato su “Nature Astronomy” da Levke Kööp dell’Università di Chicago, e colleghi, grazie all’analisi di meteoriti conservati al Field Museum della stessa città.
Prima della formazione dei pianeti, il sistema solare era costituito dal Sole e da un massiccio disco di gas e polveri che ruotava intorno alla stella vorticosamente e che nelle regioni più interne raggiungeva temperature dell’ordine di 1500 °C. Quando poi il disco iniziò a raffreddarsi, si formarono i primi minerali, come la hibonite.
In quel periodo il Sole era molto attivo: generava molte più eruzioni di quante se ne osservino oggi, e proiettava nello spazio un’enorme quantità di particelle cariche; alcune di queste particelle arrivarono a collidere proprio con i cristalli di hibonite, che contengono elementi come calcio e alluminio. In particolari condizioni, spiegano gli autori, questi atomi subirono una fissione per effetto degli urti, producendo atomi più piccoli come elio e neon, poi rimasti intrappolati nei cristalli di hibonite per miliardi di anni.
Quasi nulla del sistema solare è vecchio a sufficienza da confermare questa attività primordiale del Sole; tra le poche eccezioni, i minerali scoperti nelle collezioni del Field Museum di Chicago, probabilmente tra
i primi a essersi formati nel nostro sistema planetario. In passato però la ricerca di elio e neon nei cristalli era stata vana, per la mancanza di strumenti adatti. Il problema è stato ora superato da Kööp e colleghi grazie a uno spettrometro estremamente sensibile del Politecnico di Zurigo, in Svizzera: grazie a un laser, gli autori hanno fuso un minuscolo granello di hibonite estratto da un meteorite, ottenendo il rilascio dell’elio e del neon intrappolati, che sono così stati rilevati.
“Abbiamo ottenuto un segnale che ha mostrato la presenza di elio e neon, è stato incredibile”, ha spiegato Kööp. “Oltre alla prova definitiva del fatto che i meteoriti furono irradiati in modo diretto, i nostri risultati indicano che i materiali più antichi del sistema solare sperimentarono una fase di irradiazione che i materiali più recenti hanno evitato”, ha aggiunto Kööp. “Riteniamo che ciò rappresenti un notevole cambiamento nel sistema solare nascente, dopo la formazione dell’hibonite: forse l’attività del Sole diminuì, o forse i materiali di formazione successiva non erano in grado di arrivare nelle regioni del disco in cui era possibile l’irradiazione”.
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