Un nuovo studio riesamina l’origine dell’insolito campione extraterrestre: potrebbe testimoniare materiali primitivi poco rappresentati nelle collezioni di meteoriti.
Quanto è completo il racconto delle origini del Sistema Solare che ricaviamo dalle meteoriti? Una piccola pietra scura, chiamata Hypatia, suggerisce che una parte dei materiali originari potrebbe essere sfuggita al nostro campionario. È il tema di un lavoro pubblicato su Space Science Reviews da Luca Bindi, Marco Morelli e Marco A. G. Andreoli, con il coinvolgimento dell’Università di Firenze, della Fondazione Parsec, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica e dell’Università del Witwatersrand.
Hypatia fu trovata nel dicembre 1996 dal geologo egiziano Aly A. Barakat, dell’Egyptian Geological Survey, nel deserto sudoccidentale dell’Egitto, nella zona dei vetri del deserto libico. Il campione originario pesava circa 30 grammi. Le analisi dei gas nobili e dell’azoto ne hanno confermato la natura extraterrestre, ma ricostruirne la provenienza si è rivelato più complesso.
Una pietra difficile da classificare
La pietra contiene molto carbonio, minuscoli diamanti e pochissimi silicati. Nel 2013, sulla base della sua composizione e di alcune misure dei gas nobili, un gruppo di ricercatori propose che Hypatia fosse un frammento di nucleo cometario sopravvissuto a un impatto con la Terra. Due anni dopo, nuove analisi confermarono l’origine extraterrestre della pietra senza ritrovare la particolare firma nei gas nobili che aveva contribuito a suggerire l’ipotesi cometaria.
Nel 2022 un altro studio ha proposto che Hypatia conservi tracce di materiale prodotto da una supernova di tipo Ia, l’esplosione termonucleare di una stella nana bianca, cioè il resto compatto di una stella. Le proporzioni di alcuni elementi nella pietra somigliano infatti a quelle previste da alcuni modelli di queste esplosioni. Secondo gli autori, parte del materiale espulso dalla supernova potrebbe essere stata incorporata nella polvere interstellare da cui, in seguito, si sarebbe formato il corpo da cui proviene Hypatia.
Polveri antiche, tracce sopravvissute
Lo studio del 2026 riparte da questi indizi e li mette a confronto con le immagini dell’interno di un frammento di Hypatia, ottenute con la nanotomografia a raggi X. La tecnica permette di osservare la pietra senza tagliarla. Nelle immagini, alcune fratture ne attraversano altre. Nei punti in cui si incrociano, la frattura che taglia è più recente di quella che viene tagliata. Gli autori hanno così distinto almeno tre generazioni di strutture.
Guarda un frammento di Hypatia. L’immagine inquadra un’area larga circa un centimetro. Crediti: Da Kramers et al. (2013), Bindi, Morelli e Andreoli (2026), Space Science Reviews.
Le strutture più antiche, ricche di diamante, sono compatibili con un primo urto. Su queste si sovrappone una rete di fratture che divide il materiale in piccoli poligoni. Le fratture più recenti attraversano entrambe le strutture precedenti e in parte contengono depositi formatisi durante la permanenza nel deserto. Il frammento conserva quindi le tracce di trasformazioni avvenute in momenti diversi della sua storia.
Ricostruire la sequenza delle fratture aiuta a capire che cosa è successo alla pietra dopo che si è formata. Per risalire ai suoi materiali di partenza, gli autori hanno riesaminato anche le misure chimiche e isotopiche già pubblicate. Secondo il modello che propongono, polveri diverse, in gran parte interstellari, si sarebbero aggregate attorno al giovane Sole conservando parte delle loro differenze. Un urto successivo avrebbe trasformato una parte del carbonio in diamante.
Guarda le fratture all’interno di Hypatia, rivelate dalla nanotomografia a raggi X. Crediti: Bindi, Morelli e Andreoli (2026), Space Science Reviews, CC BY 4.0.
Quella trasformazione potrebbe aver favorito anche la sopravvivenza di Hypatia, rendendo la pietra più resistente. Se altri aggregati ricchi di carbonio sono rimasti più fragili, potrebbero essersi distrutti più facilmente. La loro rarità nelle collezioni di meteoriti ci direbbe allora qualcosa su quali materiali si sono conservati e solo in parte su quanto fossero diffusi agli albori del Sistema Solare.
Per mettere alla prova questa ricostruzione, gli autori propongono di misurare gli isotopi dell’azoto in punti diversi della pietra, così da capire se le diverse firme isotopiche si trovino nei diamanti o nel materiale che li circonda. Suggeriscono inoltre di simulare un urto in laboratorio su materiali simili a Hypatia, per verificare se parte del carbonio possa trasformarsi in diamante conservando le differenze chimiche e isotopiche di partenza.
[A cura di Daria Guidetti]
fonte: A Survivor from the Margins: Hypatia Stone and the Hidden Diversity of Solar System Solids.
