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Nel maggio 2020, alcune rocce insolite contenenti caratteristici cristalli verdastri sono state trovate nel mare di sabbia dell’Erg Chech, una regione piena di dune del deserto del Sahara, nel sud dell’Algeria.
Ad un esame più attento, le rocce si rivelarono provenire dallo spazio: grumi di macerie vecchi di miliardi di anni, lasciati dagli albori del sistema solare.
Erano tutti pezzi di un meteorite noto come Erg Chech 002, che è la roccia vulcanica più antica mai trovata, essendosi sciolta molto tempo fa nel fuoco di un antico protopianeta ormai scomparso.
In una nuova ricerca pubblicata su Nature Communications, abbiamo analizzato gli isotopi di piombo e uranio nell’Erg Chech 002 e abbiamo calcolato che ha circa 4,56556 miliardi di anni, più o meno 120.000 anni. Questa è una delle età più precise mai calcolate per un oggetto proveniente dallo spazio – e i nostri risultati mettono anche in dubbio alcune ipotesi comuni sul sistema solare primordiale.
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La vita segreta dell’alluminio
Circa 4.567 miliardi di anni fa, il nostro Sistema Solare si formò da una vasta nube di gas e polvere. Tra i tanti elementi di questa nuvola c’era l’alluminio, che si presentava in due forme.
La prima è la forma stabile, l’alluminio-27. Il secondo è l’alluminio-26, un isotopo radioattivo prodotto principalmente dall’esplosione di stelle, che decade nel tempo in magnesio-26.
L’alluminio-26 è materiale molto utile per gli scienziati che vogliono capire come si è formato e sviluppato il Sistema Solare. Poiché decade nel tempo, possiamo usarlo per datare gli eventi, in particolare entro i primi quattro o cinque milioni di anni di vita del Sistema Solare.
Il decadimento dell’alluminio-26 è importante anche per un altro motivo: riteniamo che fosse la principale fonte di calore nel Sistema Solare primordiale. Questo decadimento influenzò lo scioglimento delle piccole rocce primitive che successivamente si aggregarono per formare i pianeti.
Uranio, piombo ed età
Tuttavia, per utilizzare l’alluminio-26 per comprendere il passato, dobbiamo sapere se era distribuito in modo uniforme o raggruppato più densamente in alcuni luoghi che in altri.
Per capirlo, dovremo calcolare in modo più preciso l’età assoluta di alcune antiche rocce spaziali.
Osservare l’alluminio-26 da solo non ci permetterà di farlo, perché decade in tempi relativamente brevi (dopo circa 705.000 anni, metà di un campione di alluminio-26 sarà decaduto in magnesio-26). È utile per determinare l’età relativa di diversi oggetti, ma non la loro età assoluta in anni.
Ma se combiniamo i dati sull’alluminio-26 con quelli sull’uranio e sul piombo, possiamo fare qualche progresso.
Esistono due importanti isotopi dell’uranio (uranio-235 e uranio-238), che decadono in diversi isotopi di piombo (piombo-207 e piombo-206, rispettivamente).
Gli isotopi dell’uranio hanno un tempo di dimezzamento molto più lungo (rispettivamente 710 milioni di anni e 4,47 miliardi di anni), il che significa che possiamo usarli per capire direttamente quanto tempo fa si è verificato un evento.
Gruppi di meteoriti
Erg Chech 002 è quella che è conosciuta come una “acondrite non raggruppata”.
Le acondriti sono rocce formate da planetesimi fusi, che sono ciò che chiamiamo grumi solidi nella nube di gas e detriti che ha formato il Sistema Solare. Sono state identificate le fonti di molte acondriti trovate sulla Terra.
La maggior parte appartiene al cosiddetto clan Howardite-Eucrite-Diogenite, che si ritiene abbia avuto origine da Vesta 4, uno dei più grandi asteroidi del Sistema Solare. Un altro gruppo di acondriti è chiamato angriti, che condividono tutti un corpo genitore non identificato.
Ancora altri acondriti, incluso Erg Chech 002, sono “separati”: i loro corpi genitoriali e le relazioni familiari sono sconosciuti.
Una distesa grumosa di alluminio
Nel nostro studio sull’Erg Chech 002, abbiamo scoperto che contiene un’elevata abbondanza di piombo-206 e piombo-207, nonché quantità relativamente grandi di uranio-238 e uranio-235 non decomposti.
Misurare i rapporti di tutti gli isotopi di piombo e uranio è stato ciò che ci ha aiutato a stimare l’età della roccia con una precisione senza precedenti.
Abbiamo anche confrontato la nostra età calcolata con i dati sull’alluminio-26 precedentemente pubblicati per l’Erg Chech 002, nonché con i dati per varie altre acondriti.
Particolarmente interessante è stato il confronto con un gruppo di acondriti chiamate angriti vulcaniche. Abbiamo scoperto che il corpo progenitore dell’Erg Chech 002 deve essersi formato da materiale contenente tre o quattro volte la quantità di alluminio-26 della fonte del corpo progenitore dell’angrite.
Ciò dimostra che l’alluminio-26 era effettivamente distribuito in modo piuttosto irregolare nella nube di polvere e gas che formava il sistema solare.
I nostri risultati contribuiscono a una migliore comprensione delle prime fasi di sviluppo del Sistema Solare e della storia geologica dei pianeti in crescita. Ulteriori studi su diversi gruppi di acondriti continueranno senza dubbio ad affinare la nostra comprensione e a migliorare la nostra capacità di ricostruire la storia primordiale del nostro Sistema Solare.
Questo articolo modificato è ripubblicato da La conversazione sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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