Asteroidi: non solo sassi

La recente pubblicazione su Nature della scoperta di ghiaccio d'acqua e sostanze organiche sulla superficie dell'asteroide 24 Themis potrebbe dare il colpo di grazia al nostro modo di guardare gli asteroidi. E non solo a quello.

Sono due i team che, in modo indipendente, hanno effettuato la scoperta. Entrambi hanno potuto contare sul telescopio per l'infrarosso della NASA alle Hawaii, ma il metodo è stato differente. Andrew Rivkin (Johns Hopkins University) e Joshua Emery (University of Tennessee) hanno studiato Themis nel corso di sei anni, cercando ogni volta di ottenere la composizione di una diversa regione dell'asteroide. E ogni volta hanno individuato la firma spettrale del ghiaccio d'acqua mescolato con composti a base di carbonio (Nature 464, 1322-1323; 2010). Analogo risultato è stato ottenuto da Humberto Campins (University of Central Florida) e dal suo team. Differente la tecnica osservativa – Campins ha osservato Themis per sette ore nel corso di una sola notte – ma identica composizione superficiale con ghiaccio e composti organici (Nature 464, 1320-1321; 2010). Il primo problema sollevato da questa scoperta è che alla distanza dal Sole alla quale orbita Themis, circa 3,2 volte la distanza Terra-Sole, il ghiaccio superficiale dovrebbe avere una vita estremamente breve, dunque bisogna che il ghiaccio di Themis provenga da qualche meccanismo che ha operato in tempi recenti.

Una spiegazione più che plausibile per questa presenza gli astronomi potrebbero anche averla. Themis, infatti, è strettamente legato dal punto di vista dinamico ad almeno tre delle cosiddette MBC (Main Belt Comet – Comete della Fascia Principale, si veda Science 312, 561-563; 2006) e dunque si può ipotizzare che l'urto che ha innescato quelle comete possa essere anche il diretto responsabile del ghiaccio che riveste Themis. Negli studi pubblicati su Nature a fine aprile, entrambi i team ammettono che quel ghiaccio può benissimo provenire dal sottosuolo di Themis: sotto la superficie dell'asteroide, cioè, ci potrebbe essere una riserva ghiacciata che lo strato superiore preserva e protegge dai raggi solari. La spiegazione regge, ma lo scenario che si spalanca seguendo questa ipotesi è decisamente intrigante. Anzitutto viene messo sottosopra l'abituale paradigma che dipinge gli asteroidi come aridi sassi e soltanto le comete come oggetti celesti ricchi di ghiaccio d'acqua. La diretta conseguenza di questo nuovo modo di concepire gli asteroidi come potenziali ottimi "serbatoi" d'acqua è che la preziosa presenza di acqua sulla Terra la si può benissimo imputare anche all'impatto di asteroidi e non solamente – come generalmente ritenuto finora – agli impatti cometari. C'è comunque pur sempre la possibilità che Themis possa essere un infiltrato, una cometa formatasi oltre l'orbita di Nettuno fiondata verso le regioni più interne del Sistema solare e qui catturata in un'orbita stabile. Una storia un po' particolare dal punto di vista dinamico, ma comunque plausibile. Intruso ghiacciato o no, è opportuno ricordare come non sia affatto una novità la possibilità che gli asteroidi possano nascondere al loro interno importanti quantità di ghiaccio. Qualche anno fa, per esempio, due team hanno speculato sulla possibilità che lo stesso Cerere, un tempo il maggiore degli asteroidi e ora classificato come pianeta nano, possa nascondere al suo interno una notevole quantità di ghiaccio d'acqua. [1] - [2]

Nello scenario abitualmente invocato per descrivere la formazione del nostro Sistema planetario, la Fascia degli asteroidi è ricondotta al complesso di detriti che non hanno potuto aggregarsi per formare un pianeta a causa dell'ingombrante presenza di Giove. La relativa vicinanza al Sole, però, rende un po' problematico ipotizzare che gli asteroidi possano essere ricchi di ghiaccio; al massimo la presenza di acqua ghiacciata potrebbe interessare solamente quelli più esterni e lontani dal Sole. Vista la sua posizione nella Fascia principale, allora, per Themis si potrebbe dunque suggerire, oltre al ruolo di infiltrato, anche quello di rappresentante di tali asteroidi non del tutto rinsecchiti dal calore solare. Ma c'è un ruolo ancora più interessante.

Una recente teoria riguardante la formazione del nostro sistema planetario, il cosiddetto Nice model - così chiamato perché ha mosso i primi passi all'Observatoire de la Côte d'Azur, in Francia - proposto nel 2005 da un team di astronomi (si veda per esempio Nature 453, 459-461; 2005) suggerisce che i pianeti giganti (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) non si sarebbero formati dove adesso orbitano. Inizialmente le loro orbite sarebbero state più ravvicinate tra loro e solo in una fase successiva, per le reciproche influenze gravitazionali, i pianeti più esterni sarebbero “migrati” verso le orbite attuali. Giove, al contrario, si sarebbe avvicinato un po' di più al Sole. Secondo il Nice model lo sconquasso dinamico provocato da queste migrazioni avrebbe indirizzato verso il Sistema solare più interno un gran numero di comete ghiacciate formatesi ai confini della zona planetaria. La Fascia asteroidale, dunque, sarebbe stata notevolmente arricchita da questi oggetti ghiacciati. Questo significa che la presenza di Themis (e di numerosi altri oggetti con analoga composizione) potrebbe essere ricondotta proprio ai disturbi gravitazionali legati alla migrazione planetaria, costituendo così un'importante conferma della validità del Nice model.

Una cosa è comunque certa: se ancora vi fosse qualcuno convinto che la distinzione tra comete e asteroidi è netta e chiara dovrà radicalmente rivedere le sue convinzioni. Rubando le parole ad Andrew Rivkin, "la vecchia immagine del Sistema solare in cui gli asteroidi erano asteroidi e le comete erano comete sta diventando sempre più ardua da sostenere".