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Gli asteroidi, le comete e le meteore che orbitano intorno al nostro sole sono pezzi di ghiaccio, metallo e roccia rimasti dalla formazione del sistema solare. Questi oggetti - che possono avere un diametro da poche a diverse centinaia di chilometri - rappresentano una testimonianza fossile del nostro passato cosmico.
«Volevamo capire meglio la natura di questi piccoli corpi nel nostro sistema solare», spiega Pierre Beck, coordinatore del progetto SOLARYS, della Università di Grenoble Alpes in Francia. «Una delle principali difficoltà, tuttavia, è rappresentata dal fatto che questi oggetti sono spesso estremamente scuri e possono essere difficili da analizzare».
Gli scienziati non possono quindi essere sempre sicuri di cosa siano fatti questi oggetti, né dell’esatta origine del materiale extraterrestre che cade ogni giorno sulla Terra sotto forma di meteoriti e polveri.
Tecniche avanzate
Per affrontare queste sfide, il progetto SOLARYS, sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca, ha sperimentato l’uso di una tecnica avanzata di spettroscopia a infrarossi. L’analisi del modo in cui un pezzo di meteorite assorbe o riflette la luce infrarossa fornisce indizi sui minerali presenti nel campione e sulla sua storia, senza danneggiare il materiale. L’analisi può contribuire a rivelare l’età di un asteroide e il luogo in cui si è probabilmente formato.
In questo modo, Beck e il suo team sono riusciti a caratterizzare la composizione dei campioni di meteoriti e delle particelle di polvere extraterrestre su scala estremamente ridotta.
«Lo strumento che abbiamo utilizzato ha una risoluzione spaziale 10 volte più fine rispetto alla precedente generazione di strumenti», spiega Beck. «Ciò ci ha permesso di vedere molto più chiaramente come i nostri campioni assorbono la luce infrarossa e di cosa sono fatti».
Questo approccio ha permesso di identificare i componenti minerali e quelli organici, come gli idrocarburi. Nei loro campioni, il team ha scoperto minuscole sfere - misurate in nanometri - di composti organici prodotti agli albori del sistema solare.
«Abbiamo anche scoperto che l’oscurità di questi oggetti è probabilmente il risultato della presenza di grani opachi molto fini fatti di solfuri o di ferro», aggiunge Beck.
«Alcuni campioni contenevano anche materiale molto insolito sulla loro superficie, sotto forma di sali di ammonio. Tali sali sono instabili sulla superficie della Terra, ma possono formarsi su questi corpi molto freddi e privi di atmosfera. Questi sali sono importanti per comprendere l’origine dell’azoto sulla Terra, un elemento chiave per la vita come la conosciamo».
Comprendere il ruolo di asteroidi e meteore
Beck e il suo team ritengono che i risultati ottenuti con le nuove tecniche analitiche potrebbero gettare nuova luce non solo sulla composizione di questi campioni, ma anche sull’origine extraterrestre dei meteoriti e delle polveri terrestri.
I prossimi passi comprendono l’analisi delle osservazioni esistenti di asteroidi, meteore e comete e la ricerca di firme molecolari corrispondenti a quelle trovate nei campioni. Se la ricerca di corpi progenitori avrà successo, potrebbe eliminare la necessità di costose missioni spaziali esplorative per raccogliere tali campioni.
Si tratta però di una grande sfida: solo nel nostro sistema solare ci sono attualmente circa 1,3 milioni di asteroidi conosciuti e più di 3800 comete conosciute.
In definitiva, la speranza è che le nuove tecniche analitiche sperimentate dal progetto SOLARYS contribuiscano a una migliore comprensione dell’origine e dell’evoluzione del nostro sistema solare.
«Le tecniche che abbiamo sviluppato hanno funzionato oltre le mie aspettative», osserva. «Attualmente sto lavorando alla rilevazione di sostanze organiche nei campioni marziani: la tecnica della spettroscopia a infrarossi potrebbe essere molto importante in questo caso. Sto anche studiando la possibilità di utilizzare questa tecnica per analizzare campioni di terreno».
Ciò potrebbe portare a scoperte nella comprensione dei processi di formazione di meteore e asteroidi e del loro possibile ruolo nello sviluppo di pianeti terrestri come il nostro.