La storia antica del sistema solare registrata nei grani di polvere
Delle recenti osservazioni astrofisiche delle stelle giovani e dei loro dischi di accrescimento dimostrano che i primi milioni di anni rappresentano un periodo chiave per la formazione dei primi grani e dei primi pianeti. Campioni di questo periodo iniziale, quando il Sole non era ancora una fornace nucleare, sono fossilizzati nei meteoriti. L’obbiettivo del progetto CEMYSS (Cosmochemical exploration of the first two million years of the solar system) era quello di studiare l’evoluzione iniziale del sistema solare usando misurazioni ad alta precisione ed elevata risoluzione spaziale effettuate con una microsonda ionica della composizione isotopica dei meteoriti e di altri campioni extraterrestri. Le misurazioni con una risoluzione spaziale nanometrica hanno consentito per la prima volta la determinazione della composizione isotopica dell’azoto del vento solare intrappolato nei collettori della missione GENESIS della NASA. Questo ha mostrato che il Sole, e per deduzione il gas nebulare, è differente (ricco di 14N) nella composizione isotopica rispetto a pianeti terrestri e meteoriti. Questo indica delle grandi variazioni isotopiche nel disco di accrescimento, una conseguenza di processi che non sono ancora compresi. I nuclidi radioattivi a vita breve (SLR) sono degli ulteriori potenti traccianti per la nascita del sistema solare, delle dinamiche del disco, e delle interazioni tra l’antico Sole attivo, il gas della nebulosa e i primi solidi. Le misurazioni degli isotopi in traccia effettuate mediante microsonde ioniche ad ampio raggio ed elevata risoluzione di massa hanno consentito di determinare l’abbondanza e la distribuzione nel disco di accrescimento di molti SLR fondamentali. Il 60Fe, ad esempio, è un tracciante dell’assorbimento nel sistema solare in formazione di prodotti stellari presolari, e il 10Be è un tracciante dell’irradiazione del disco di accrescimento da parte dei raggi cosmici emessi dal primordiale Sole attivo in formazione. Il progetto CEMYSS ha dedicato un grande impegno allo studio della distribuzione del 26Al, che è il più importante degli SLR, poiché può fornire la cronologia più esatta di tutti i processi che trasformano il gas in pianeti. Le misurazioni mediante microsonda ionica multi-collettore ad ampio raggio della composizione isotopica Mg (26Mg è il prodotto del decadimento di 26Al) suggeriscono che l’accrescimento di grandi oggetti iniziò molto presto, solo poche centinaia di migliaia di anni dopo l’inizio del sistema solare dovuto al collasso della nebulosa.
Parole chiave
Sistema solare, grani polvere, meteoriti, stelle giovani, dischi accrescimento, CEMYSS
