Dalla più grande luna di Plutone, Caronte, emergono nuovi indizi fondamentali per comprendere le caratteristiche dei corpi ghiacciati situati ai confini del Sistema Solare. Recenti scoperte hanno identificato sulla sua superficie elementi chimici come l’anidride carbonica e il perossido di idrogeno, andando a completare il suo identikit chimico, già noto per la presenza di ghiaccio d’acqua, composti con ammoniaca e materiali organici. La ricerca, guidata dall’italiana Silvia Protopapa dello Southwest Research Institute, è stata pubblicata sulla rivista Nature Communications. Questi risultati sono stati possibili grazie alle osservazioni effettuate dal telescopio spaziale James Webb, e aprono nuovi scenari per lo studio della composizione dei corpi ghiacciati nella Fascia di Kuiper. Caronte si rivela, quindi, un punto di riferimento per comprendere la storia e l’evoluzione del Sistema Solare.
La Superficie di Caronte: Un Laboratorio Naturale
Una Lunga Storia di Studi
Caronte è stata oggetto di numerosi studi fin dalla sua scoperta nel 1978, ma solo recentemente è stato possibile approfondirne le caratteristiche chimiche. Questa luna rappresenta un caso unico tra gli oggetti della Fascia di Kuiper, in quanto la sua superficie non è coperta da ghiacci altamente volatili come il metano, permettendo una visione più chiara dei processi che influenzano questi corpi celesti remoti.
La Scoperta di Nuovi Composti
La ricerca ha evidenziato la presenza di anidride carbonica e perossido di idrogeno sulla superficie di Caronte. Questi elementi si aggiungono ai composti già conosciuti, come il ghiaccio d’acqua e l’ammoniaca, e ai materiali organici che conferiscono a Caronte la sua colorazione grigia e rossa. La presenza di anidride carbonica suggerisce che essa provenga dagli strati interni della luna, portata in superficie attraverso eventi di craterizzazione. Inoltre, il perossido di idrogeno si forma dalla dissociazione delle molecole di ghiaccio d’acqua, causata dall’esposizione alla luce solare e dalle particelle cariche di energia del vento solare e dei raggi cosmici.
Caronte Come Capsula del Tempo
Gli oggetti situati oltre l’orbita di Nettuno, come Caronte, possono essere considerati delle vere e proprie “capsule del tempo”. Essi conservano le tracce delle condizioni e della composizione del disco protoplanetario da cui si è formato il Sistema Solare. Tuttavia, l’esposizione prolungata alle radiazioni cosmiche e a impatti con altri corpi celesti può alterare il loro stato originale. Una delle sfide principali della ricerca è proprio quella di identificare i composti che sono rimasti intatti nel tempo, fornendo informazioni sulla composizione primordiale del Sistema Solare.
La Missione New Horizons e la Mappa Geologica di Caronte
Il Ruolo della Missione New Horizons
La missione New Horizons della NASA, guidata dallo Southwest Research Institute, ha svolto un ruolo fondamentale nel nostro attuale livello di conoscenza su Caronte. Nel 2015, la sonda ha sorvolato il sistema di Plutone, ottenendo la prima mappa geologica completa della sua luna più grande. Con un diametro di circa 1.200 chilometri, Caronte è un oggetto di medie dimensioni nella Fascia di Kuiper, e il fatto che non sia oscurato da altri materiali volatili ne fa un laboratorio naturale ideale per studiare i processi che avvengono sulle superfici dei corpi celesti trans-nettuniani.
L’Importanza della Composizione Chimica
L’assenza di ghiacci volatili come il metano sulla superficie di Caronte rende questo corpo celeste un riferimento per comprendere come l’esposizione alla luce solare, la craterizzazione e gli impatti con altri corpi influenzino gli oggetti della Fascia di Kuiper. La presenza di anidride carbonica sulla superficie indica che processi di emissione interna e di impatti hanno portato questo composto in superficie. Inoltre, il perossido di idrogeno, risultato della dissociazione del ghiaccio d’acqua a causa di fotoni e particelle energetiche, dimostra come l’interazione con la radiazione solare e cosmica abbia modificato la superficie nel corso del tempo.
Caronte e l’Evoluzione del Sistema Solare
Un Indizio per la Composizione del Disco Protoplanetario
Caronte offre preziosi indizi per comprendere quali materiali siano rimasti inalterati fin dalla formazione del Sistema Solare. I dati suggeriscono che i composti presenti sulla sua superficie possano rappresentare i resti del disco protoplanetario da cui è nato il sistema di Plutone. Lo studio di queste molecole aiuta a ricostruire la composizione e l’evoluzione dei materiali presenti in quella fase primordiale.
La Fotolisi e l’Alterazione Superficiale
L’analisi della superficie di Caronte ha permesso di comprendere come i processi di fotolisi, ovvero la scomposizione delle molecole sotto l’influenza della luce, abbiano modificato la sua composizione chimica. Il perossido di idrogeno trovato sulla luna si forma grazie alla rottura delle molecole di ghiaccio d’acqua in presenza di ioni, elettroni e fotoni. Questi processi di alterazione sono comuni anche su altri corpi ghiacciati nella Fascia di Kuiper, rendendo Caronte un modello di studio ideale.
Conclusione
Caronte si rivela un laboratorio naturale prezioso per lo studio dell’evoluzione dei corpi ghiacciati al confine del Sistema Solare. La scoperta di anidride carbonica e perossido di idrogeno sulla sua superficie, grazie alle osservazioni del telescopio James Webb, offre nuove informazioni sulla composizione del disco protoplanetario e sui processi che influenzano gli oggetti della Fascia di Kuiper. Grazie alla missione New Horizons, disponiamo di una mappa geologica completa di questa luna, che ne fa un riferimento fondamentale per futuri studi. Caronte permette di comprendere meglio come la radiazione solare e le particelle cosmiche alterino le superfici dei corpi ghiacciati, aiutandoci a mettere insieme il puzzle dei composti presenti nel Sistema Solare primordiale. Queste scoperte aprono la strada a nuove ricerche per identificare altri composti intatti e approfondire la conoscenza del nostro Sistema Solare.