CRONACA

Nuove prove sulla formazione del sistema solare

Questa settimana un rottame è finito in prima pagina. La rivista Science ha dedicato infatti la copertina a un oggetto recuperato dai rottami dalla sonda Genesis, schiantatasi al suolo nel deserto dello Utah nel 2004 a causa di un paracadute difettoso

NOTIZIE – Nel numero di Science di questa settimana sono pubblicati due articoli che riportano i risultati delle prime misure  dell’ossigeno e dell’azoto del Sole, dimostrando che l’abbondanza delle diverse specie isotopiche è diversa da quella presente sulla Terra.

La missione Genesis della NASA, iniziata nel 2001, aveva proprio lo scopo di osservare il vento solare, intrappolare le particelle e riportarle sulla Terra. Per più di 2 anni ha raccolto gli atomi del vento solare (le particelle cariche espulse dall’atmosfera del Sole), posizionandosi al punto di Lagrange L1 a circa 1,5 milioni di km dalla Terra per evitare le complicazioni dell’atmosfera terrestre e del campo magnetico, che avrebbero potuto ostacolare le misure. L’equilibrio delle forze gravitazionali in corrispondenza del punto di Lagrange ha permesso inoltre al veicolo di mantenere un rapporto fisso con la Terra e il Sole con un consumo minimo di carburante.

La massima priorità della missione era di misurare l’abbondanza degli isotopi stabili dell’ossigeno (16O, 17O e 18O) e dell’azoto (14N and15N) nel Sole e, per deduzione, in tutto il sistema solare.

L’impatto con il suolo terrestre ha fatto sì che a seguito dell’incidente si rompessero tutti (o quasi) i rilevatori che per due anni avevano misurato e catturato le particelle solari. Fortunatamente la sonda conteneva anche uno strumento speciale, costruito da un team del Los Alamos National Laboratory per raccogliere le particelle di ossigeno e azoto del vento solare dopo averle concentrate su un bersaglio di piccole dimensioni. Questo strumento è quello che oggi possiamo vedere in copertina e che ci fornisce i nuovi indizi su come il sistema solare si è formato, rilevando come rispetto al Sole, sulla Terra risultano più abbondanti due specie isotopiche di ossigeno e di una di azoto.

Un’attenta analisi chimica ha dimostrato che la Terra è circa il 7% più ricca di ossigeno-17 e ossigeno-18, rrispetto al Sole che contiene molto più ossigeno-16. “L’implicazione è che non ci siamo formati dagli stessi materiali della nebulosa solare che ha creato il Sole” ha spiegato Kevin McKeegan, un ricercatore della missione Genesis presso la University of California, “quello che resta da scoprire è come e perché”.

“La cosa importante è che i pianeti intorno a noi sono così diversi dal Sole”, ha spiegato Donald Burnett, responsabile del progetto Genesis. “Abbiamo scoperto qualcosa di veramente fondamentale su come la Terra si sia evoluta”. Era già stato visto come campioni di ossigeno e azoto raccolti da meteoriti, oltre a campionati nel suolo lunare e nell’atmosfera di Giove dalla sonda Galileo, variano in modo significativo da quella sulla Terra, ma l’interpretazione di questo dato era stata ostacolata dalla mancanza di conoscenze precise sulle abbondanze isotopiche del materiale iniziale da cui si è evoluto il sistema solare. E la missione Genesis ha permesso di comprendere proprio questo punto di partenza.

Il gruppo guidato da Bernard Marty alla Nancy-Université in Francia ha confrontato le quantità di azoto-14 e azoto-15 nel vento solare e nell’atmosfera terrestre, riscontrando una variabilità ancora maggiore rispetto a quella vista per l’ossigeno. Nell’articolo pubblicato su Science spiegano come il Sole sia il 40% pù povero di azoto-15 rispetto alla terra e che la nostra stella è molto più simile a Giove che a qualsiasi altro pianeta.

Gli scienziati non sanno spiegare esattamente questo fenomeno. Una teoria chiama in causa la radiazione ultravioletta emessa dal Sole nelle prime fasi di attivià. Queste radiazioni potrebbero aver causato la rottura e la frammentazione di molecole contenenti ossigeno e azoto, che poi hanno formato nuove molecole nel disco pianetario. Alcune di queste molecole di nuova costituzione sarebbe state riprese nel materiale roccioso nella fase di formare della Terra, e quindi avrebbe portato a un maggiore accumolo di specifici isotopi sul pianeta.

Burnett ha spiegato che ora il team si sta concentrando sugli isotopi di magnesio, che potrebbero chiarire se il vento solare cambia la sua chimica nel suo tragitto dal Sole alla Terra.

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