Una popolazione di asteroidi di origine interstellare abita il Sistema Solare


Uno studio condotto dagli scienziati dell’Istituto di Geoscienze e Scienze Esatte (IGCE-UNESP) dell’Università Statale di San Paolo a Rio Claro, Brasile, ha identificato 19 asteroidi di origine interstellare classificati come Centauri, oggetti esterni del Sistema Solare che ruotano intorno al Sole nella regione tra le orbite di Giove e Nettuno.


Un articolo sullo studio intitolato “Un’origine interstellare per i Centauri ad alta inclinazione” è pubblicato negli Avvisi Mensili della Royal Astronomical Society. Lo studio è stato sostenuto dalla Fondazione di ricerca di San Paolo (FAPESP) – FAPESP.

“Il Sistema Solare si è formato 4,5 miliardi di anni fa in un vivaio stellare, con il suo sistema di pianeti e asteroidi. Le stelle erano abbastanza vicine tra loro da favorire forti interazioni gravitazionali che hanno portato ad uno scambio di materiale tra i vari sistemi. Alcuni oggetti ora nel Sistema Solare devono quindi essersi formati intorno ad altre stelle. Fino a poco tempo fa, tuttavia, non potevamo distinguere tra oggetti interstellari catturati e oggetti che si sono formati intorno al Sole. La prima identificazione è stata fatta da noi nel 2018”, ha detto Maria Helena Moreira Morais, una delle due coautrici.

Morais si è laureata in fisica e matematica applicata presso l’Università di Porto (Portogallo) e ha conseguito un dottorato di ricerca in dinamica del sistema solare presso l’Università di Londra (Regno Unito). Attualmente è professore all’IGCE-UNESP. L’altro coautore è Fathi Namouni, ricercatore presso l’Osservatorio della Costa Azzurra a Nizza, Francia.

La prima identificazione a cui Morais ha fatto riferimento è stata l’asteroide 514107 Ka’epaoka’awela, come riportato da Agência FAPESP nel 2018.

Il nome Ka’epaoka’awela è hawaiano e può essere tradotto approssimativamente come “malizioso compagno in movimento opposto di Giove”. Ha occupato il percorso corrispondente all’orbita di Giove per almeno 4,5 miliardi di anni ma ruota intorno al Sole nella direzione opposta a quella dei pianeti, cioè è un asteroide co-orbitale retrogrado di Giove.

“Quando l’abbiamo identificato come oggetto proveniente dall’esterno del Sistema Solare, non sapevamo se si trattasse di un caso isolato o di una parte di una vasta popolazione di asteroidi immigrati”, ha detto Morais. “In quest’ultimo studio abbiamo riconosciuto 19 Centauri di origine interstellare”.

Similmente a Ka’epaoka’awela, i Centauri identificati nello studio hanno orbite molto inclinate rispetto al piano orbitale dei pianeti. “Per indagare l’origine di questi oggetti, abbiamo costruito una simulazione al computer che funziona come una macchina del tempo, facendo scorrere le loro traiettorie all’indietro di 4,5 miliardi di anni. La simulazione ci ha permesso di scoprire dove si trovavano questi oggetti in quel momento”, ha detto Morais.

I pianeti e gli asteroidi che hanno avuto origine nel Sistema Solare sono emersi da un sottile disco di gas e polvere che un tempo orbitavano intorno al Sole. Per questo motivo, si sono tutti spostati nel piano del disco 4,5 miliardi di anni fa. Se i Centauri si fossero originati nel Sistema Solare, avrebbero dovuto spostarsi anche loro nel piano del disco in quel periodo.

“Tuttavia, la nostra simulazione ha mostrato che 4,5 miliardi di anni fa, questi oggetti ruotavano intorno al Sole in orbite perpendicolari al piano del disco. Inoltre, lo hanno fatto in una regione lontana dagli effetti gravitazionali del disco originale”, ha detto Morais.

Queste due scoperte hanno dimostrato che i Centauri non appartenevano originariamente al Sistema Solare e devono essere stati catturati dalle stelle vicine durante il periodo della formazione dei pianeti.

La scoperta nel Sistema Solare di una popolazione di asteroidi di origine interstellare è un passo importante nella comprensione delle differenze e delle somiglianze tra gli oggetti che si sono formati nel Sistema Solare e gli oggetti nel Sistema Solare che erano originariamente extrasolari. Le future osservazioni astronomiche ed eventualmente le missioni spaziali approfondiranno questa comprensione.

“Gli studi su questa popolazione porteranno alla luce informazioni sul vivaio stellare da cui è emerso il Sole, la cattura di oggetti interstellari nel Sistema Solare primordiale e l’importanza della materia interstellare per l’arricchimento chimico del Sistema Solare”, ha detto Morais.

Per quanto riguarda l’arricchimento chimico, vale la pena ricordare che l’Universo primordiale comprendeva principalmente idrogeno ed elio. Gli elementi naturali più leggeri della tavola periodica sono stati creati dalla fusione nucleare all’interno delle stelle e sono stati poi diffusi nello spazio. La regione in cui si trova il Sistema Solare è stata arricchita chimicamente da questi elementi, che hanno contribuito alla composizione del corpo umano.

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