Vent'anni dopo il ritorno sulla Terra dei campioni, la cometa Wild 2 continua a ribaltare la mappa del Sistema solare primordiale. Un nuovo studio pubblicato su PNAS dimostra che le condrule, finora considerate figlie delle regioni calde e interne del disco protoplanetario, possono essersi formate anche nelle zone esterne ghiacciate, oltre tre milioni di anni dopo la nascita del Sole.
La traccia 227 e i cento frammenti analizzati
La missione Stardust della NASA, lanciata nel febbraio 1999, era progettata per rispondere a una domanda precisa: le comete sono archivi puri del Sistema solare esterno, oppure conservano anche grani cucinati dal calore delle regioni interne? La sonda ha attraversato la chioma di 81P/Wild 2 il 2 gennaio 2004 e la capsula di ritorno è rientrata il 15 gennaio 2006, consegnando ai laboratori i primi grani cometari mai raccolti nello spazio. Il nuovo lavoro, firmato dai ricercatori dell'Università del Wisconsin a Madison e dell'Università di Washington, ha isolato circa cento frammenti di silicati dalla traccia 227, una delle più grandi impronte lasciate nel collettore in aerogel. I pezzi, generalmente inferiori a sessanta micrometri, sono per la maggior parte piccoli frammenti di condrule con tessiture ignee tipiche come olivina microporfirica e, meno di frequente, olivina barrata non porfirica e strutture criptocristalline.
Perché il paradigma delle condrule si rompe
Fino al 2026 i principali modelli di formazione collocavano le condrule nelle regioni interne del disco: zone calde, secche, prossime al giovane Sole. Il lavoro pubblicato su PNAS, Accademia americana delle scienze costringe a spostare la mappa più in fuori. Il novanta per cento dei frammenti analizzati mostra una correlazione negativa fra la frazionazione indipendente dalla massa degli isotopi di ossigeno (Δ17O compreso fra meno quattro e zero per mille) e lo stato redox del minerale, misurato dal rapporto molare Mg/(Mg+Fe) che va da cento a sessantadue. Il restante dieci per cento è nettamente più povero di magnesio, con Mg# sotto sessanta, e impoverito in ossigeno-16, con valori Δ17O fino a più sette per mille. È una firma che non appartiene a nessuna famiglia nota di meteoriti condritiche e che non si ottiene mescolando reservoir già conosciuti in alcuna proporzione. Il bacino di origine, concludono gli autori, non è mai stato campionato prima: una regione del disco protoplanetario più esterna, altamente ossidata, ricca di ghiaccio. Il dato cronologico amplifica il paradosso: la formazione risale ad almeno tre milioni di anni dopo le CAI, le inclusioni di calcio e alluminio che segnano l'inizio del Sistema solare. Il meccanismo di riscaldamento capace di fondere minerali rocciosi in un ambiente ghiacciato resta ignoto.
I nuovi vincoli per i modelli del disco protoplanetario
I modelli che spiegano la formazione delle condrule, dalle onde d'urto nel disco agli impatti fra planetesimi, devono ora rendere conto di un ambiente ossidante e ricco di ghiaccio, oltre che caldo e secco. C'è di più. Il fatto che una cometa gioviana come Wild 2 abbia accrescito condrule da una sorgente locale o vicina, invece che trasportate dalle zone interne, suggerisce che il movimento radiale della polvere verso le regioni esterne del disco fosse già limitato oltre i tre milioni di anni dall'origine del Sole. Il disco protoplanetario, in quella fase, trattiene reservoir distinti più di quanto si pensasse, mescolando materiali rocciosi e ghiacci solo in misura ridotta.
Mentre i laboratori decifrano la storia dei grani primordiali, la ricerca sulla stella madre segue traiettorie parallele: dai flare di intensità che la Terra non registrava dal 1859 il super-flare solare oltre il tempo massimo del 1859 alla rete ionosferica italiana completata nel picco del ciclo solare attuale la rete ionosferica dell'INGV e il picco del ciclo solare. Anche in biologia la ricerca di base continua a ribaltare modelli consolidati, come il recente lavoro Salk sui linfociti T e la crescita tumorale la scoperta Salk sul sistema immunitario e il tumore.
Sui frammenti ancora in custodia alla NASA e sulle osservazioni della cometa fatte dal telescopio James Webb nel marzo 2023, si costruirà il prossimo capitolo della mappa del disco solare esterno.
Domande frequenti
Cosa sono le condrule e perché la loro scoperta nella cometa Wild 2 è significativa?
Le condrule sono piccoli granuli rocciosi che si pensava si formassero solo nelle regioni calde e interne del disco protoplanetario. La loro scoperta nella cometa Wild 2 dimostra che potevano formarsi anche nelle zone esterne e ghiacciate del Sistema solare primordiale, cambiando il paradigma della loro origine.
Come sono stati raccolti e analizzati i campioni della cometa Wild 2?
I campioni sono stati raccolti dalla sonda Stardust della NASA, che ha attraversato la chioma della cometa Wild 2 nel 2004 e ha riportato sulla Terra i primi grani cometari nel 2006. Circa cento frammenti di silicati sono stati isolati dalla traccia 227 e analizzati nei laboratori per determinarne le caratteristiche mineralogiche e isotopiche.
Quali nuove informazioni sulla formazione del Sistema solare emergono da questo studio?
Lo studio indica che il disco protoplanetario aveva regioni esterne altamente ossidate e ricche di ghiaccio in cui si formavano condrule, suggerendo una compartimentazione più marcata dei materiali e un limitato movimento radiale della polvere dopo tre milioni di anni dalla nascita del Sole.
In che modo questi risultati influenzano i modelli attuali di formazione delle condrule e del disco protoplanetario?
I modelli dovranno ora spiegare la formazione di condrule anche in ambienti ossidanti e ghiacciati, non solo in regioni calde e secche. Questo impone di rivedere le teorie sulle dinamiche e la mescolanza dei materiali nel disco protoplanetario.
Quali sono i prossimi sviluppi previsti nella ricerca sulle condrule e sulla cometa Wild 2?
I prossimi studi si concentreranno sui frammenti ancora in custodia alla NASA e sulle osservazioni della cometa effettuate dal telescopio James Webb nel 2023, che aiuteranno a mappare meglio la composizione e l'evoluzione del disco solare esterno.
