Il Sistema Solare è un affascinante insieme di corpi celesti, ognuno con le proprie caratteristiche uniche. La composizione dei pianeti e degli asteroidi che lo popolano varia notevolmente in base alla loro distanza dal Sole. I pianeti più vicini, come Mercurio, Venere, Terra e Marte, sono di dimensioni ridotte, hanno un’elevata densità e atmosfere sottili, e sono relativamente poveri di acqua. Al contrario, i giganti gassosi come Giove, Saturno, Urano e Nettuno, si distinguono per le loro grandi dimensioni, bassa densità e abbondanza di gas e materiali volatili, con satelliti che contengono notevoli quantità di acqua, come nel caso di Europa ed Encelado.
La distribuzione dell’acqua sugli asteroidi
Anche gli asteroidi mostrano una composizione che varia in base alla loro posizione nel Sistema Solare. Quelli formatisi più vicino al Sole sono prevalentemente composti da silicati, mentre quelli più lontani includono anche materiali volatili come l’acqua. Ad esempio, l’asteroide Hygiea, il maggiore asteroide di tipo C con un diametro di circa 430 km, presenta una composizione simile a quella delle meteoriti condrite carbonacea e sulla sua superficie sono stati rilevati composti alterati dalla presenza di acqua. Analogamente, sull’asteroide carbonaceo Themis, con un diametro di circa 200 km, è stata scoperta la presenza di ghiaccio d’acqua in superficie nel 2009.
L’importanza dell’acqua per l’abitabilità planetaria
La presenza di acqua sugli asteroidi è di grande interesse scientifico, poiché può fornire indizi su come l’acqua sia stata trasportata sulla Terra. Questo ha implicazioni significative anche per la comprensione dell’abitabilità di altri pianeti situati nella cosiddetta “zona abitabile” di altre stelle. Si ritiene che l’acqua sia stata portata sul nostro pianeta principalmente attraverso collisioni con asteroidi primordiali di tipo C avvenute quasi cinque miliardi di anni fa, come suggerisce il diverso rapporto deuterio/idrogeno dell’acqua delle comete rispetto a quella degli oceani terrestri.
La ricerca dell’acqua sugli asteroidi
Gli asteroidi che hanno contribuito a portare l’acqua sulla Terra sono stati distrutti al momento dell’impatto, ma è possibile studiare i loro “cugini” sopravvissuti, come Hygiea e Themis. Durante l’evoluzione del Sistema Solare, questi asteroidi hanno subito alterazioni acquose, formando vari composti che possono essere identificati attraverso la spettroscopia nel visibile e nel vicino infrarosso.
La tecnica di osservazione spettroscopica
Una tecnica ampiamente utilizzata per determinare l’idratazione degli asteroidi è il rilevamento di una banda di assorbimento nell’infrarosso a 3 μm, dovuta all’assorbimento della radiazione solare da parte dello stato vibrazionale fondamentale del legame O–H. Questa banda può essere causata da molecole contenenti ossigeno e idrogeno, come l’acqua o l’idrossile. Tuttavia, altre molecole presentano bande di assorbimento simili, rendendo complessa l’identificazione della specie molecolare responsabile.
La scoperta dell’acqua sugli asteroidi di tipo S
Recentemente, è stata riscontrata la banda di assorbimento a 3 μm anche sugli asteroidi di tipo S, che sono principalmente rocciosi e si sono formati più vicino al Sole. Questo ha suscitato sorpresa, poiché si pensava che fossero molto poveri d’acqua. Tuttavia, spostandosi verso lunghezze d’onda maggiori, si è scoperta una banda a 6 μm, indicativa della presenza di acqua e priva di interferenze con altre molecole.
Le osservazioni infrarosse effettuate da un team di ricercatori hanno utilizzato la Faint Object infraRed CAmera di Sofia, lo Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy della Nasa. Questo telescopio, montato su un Boeing 747 modificato, vola a 12 km di quota per osservare il cielo nell’infrarosso. Le osservazioni hanno rivelato forti picchi di emissione per gli asteroidi di tipo S Iris e Massalia, indicando la presenza di acqua.
In conclusione, la presenza di acqua sugli asteroidi di tipo S è stata confermata, ma non si tratta di pozze d’acqua libere. L’acqua è legata ai minerali di superficie o intrappolata nei vetri da impatto. Questa scoperta apre nuove prospettive per la ricerca di acqua nello spazio e richiederà ulteriori osservazioni con il telescopio spaziale infrarosso Webb per confermare i risultati e ampliare la ricerca ad altri asteroidi.
