Gli asteroidi carbonacei, ricchi di carbonio e acqua, sono tra i corpi più abbondanti nella fascia principale esterna del Sistema Solare. Si pensa che siano i “mattoni primitivi” formati da polveri e ghiacci oltre la linea della neve e che abbiano contribuito in modo significativo al rifornimento di volatili, inclusa l’acqua, sulla Terra e sugli altri pianeti rocciosi. Finora si sapeva che, nei primi milioni di anni dalla loro formazione, il calore prodotto dal decadimento radioattivo di isotopi a vita breve aveva sciolto ghiacci interni generando alterazioni idrotermali. Restava però poco chiaro cosa fosse accaduto all’acqua su scale temporali più lunghe.
Il contributo di Hayabusa2 e le analisi isotopiche
La svolta arriva dai campioni prelevati dalla sonda Hayabusa2 della JAXA, riportati a Terra nel 2019. Il team guidato da Tsuyoshi Iizuka dell’Università di Tokyo ha analizzato le relazioni isotopiche del sistema lutetio-176/afnio-176 (176Lu–176Hf), un metodo geocronologico in grado di rivelare processi geologici legati alla mobilizzazione degli elementi da parte di fluidi.
I ricercatori hanno riscontrato un eccesso di afnio-176 nei campioni di Ryugu, segno che il lutetio era stato trasportato da fluidi acquosi oltre un miliardo di anni dopo la formazione del corpo genitore. Questo fenomeno non può essere spiegato né da metamorfismo ad alta temperatura né da contaminazioni terrestri, ma solo da un evento di circolazione fluida.
Impatti e riattivazione dell’acqua
Secondo lo studio, il flusso tardivo di fluidi sarebbe stato innescato da un impatto cosmico che ha generato calore sufficiente a fondere ghiacci interstiziali e a produrre fratture nella roccia, creando vie di circolazione per l’acqua liquida.
Le evidenze mineralogiche supportano questo scenario: nei frammenti di Ryugu sono state osservate corrosioni nei cristalli di apatite (minerale che ospita terre rare e fosforo), compatibili con una dissoluzione avvenuta in epoche successive all’alterazione primordiale. Inoltre, la presenza di fosfati sodio-magnesio amorfi in alcune sezioni del campione suggerisce precipitazioni da fluidi alcalini ricchi di fosforo, formatisi in condizioni di idratazione e degassamento di idrogeno.
Una revisione dell’acqua disponibile
Il dato più sorprendente riguarda la quantità di acqua potenzialmente trattenuta dagli asteroidi carbonacei: lo studio indica che questi corpi avrebbero potuto conservare dal doppio al triplo dell’acqua stimata finora. Ciò significa che il contributo degli asteroidi come Ryugu alla dotazione idrica dei pianeti terrestri potrebbe essere stato molto più rilevante di quanto ipotizzato.
Implicazioni per l’origine dell’acqua sulla Terra
Le nuove evidenze portano a rivedere i modelli di distribuzione e trasporto dell’acqua nel Sistema Solare primitivo. Se gli asteroidi carbonacei hanno effettivamente trattenuto ghiacci e fluidi per miliardi di anni, il loro ruolo nella consegna di acqua alla Terra e forse anche a Marte risulta amplificato.
Inoltre, la capacità di “riattivare” circolazioni idriche a distanza di così tanto tempo dimostra che questi piccoli corpi non sono stati entità statiche, ma hanno vissuto una storia geologica più complessa, fatta di episodi multipli di alterazione e perdita d’acqua attraverso impatti e sublimazioni.
Lo studio su Ryugu apre nuove prospettive sulla durata e sull’entità delle riserve idriche degli asteroidi primitivi. Non solo i processi acquosi non si sono esauriti nei primi milioni di anni, ma potrebbero essere stati riattivati oltre un miliardo di anni dopo, alterando la distribuzione di elementi e aumentando il potenziale contributo all’idrosfera terrestre. La missione Hayabusa2 dimostra così, ancora una volta, quanto sia cruciale l’analisi diretta di campioni extraterrestri per comprendere le origini del nostro pianeta e dell’acqua che lo rende abitabile.