Scoperta “polvere di supernova” nel ghiaccio antartico: il Sistema Solare si trova nei resti di un’antica esplosione

La Nube Interstellare Locale, un insieme di gas e polveri attraverso cui si muove il nostro Sistema Solare, sembra essere stata prodotta da una singola esplosione di supernova milioni di anni fa. Il risultato si deve a un team di ricercatori tedeschi che ha raccolto e analizzato ben 295 kg di ghiaccio antartico a diverse profondità. Il ghiaccio perenne dell'Antartide costituisce infatti un “archivio storico” pressoché incontaminato, perfetto per ricostruire la composizione della polvere interplanetaria che precipita sulla Terra.

L'analisi della composizione del campione al variare della profondità ha mostrato la presenza di ferro-60, un isotopo radioattivo del ferro, in quantità che superano quelle normalmente presenti nelle polveri interplanetarie del nostro Sistema Solare. I ricercatori hanno così concluso che l'eccesso di ferro-60 potrebbe essere la prova del fatto che la Nube Interstellare Locale sia di fatto il resto di una supernova, visto che questo isotopo radioattivo del ferro viene prodotto in gran quantità in questi violentissimi eventi celesti.

I dettagli dello studio sul ferro-60 in Antartide

A effettuare questa scoperta è stato un gruppo di ricercatori tedeschi guidati da Dominik Kollm, facenti parte del Progetto europeo per il carotaggio del ghiaccio in Antartide. I ricercatori hanno perforato la superficie ghiacciata raccogliendo campioni di ghiaccio a diverse profondità. I campioni raccolti si riferiscono in particolare al periodo compreso tra 40.000 e 80.000 anni fa.

I ricercatori hanno dapprima fuso il ghiaccio per raccogliere le particelle radioattive e successivamente hanno misurato l'abbondanza dei vari isotopi. L'analisi ha rivelato la presenza nei campioni raccolti di ferro-60 e manganese-53.

Entrambi sono prodotti dall'interazione tra le polveri interplanetarie e i raggi cosmici, ma in questo caso i ricercatori hanno trovato un quantitativo di ferro-60 troppo alto per essere spiegato solamente tramite l'azione dei raggi cosmici. Questo significa che l'eccesso deve avere un'origine esterna al Sistema Solare. Combinando i dati di questi campioni con quelli raccolti da sedimenti in fondo al mare, inoltre, i ricercatori sono riusciti anche a determinare come l'eccesso di ferro-60 sia cambiato nel corso del tempo.

Lo scenario proposto dai ricercatori è il seguente: 80.000 anni fa il Sistema Solare è entrato in una regione più densa di gas e polveri nota come Nube Interstellare Locale. A questo punto le quantità di ferro-60 depositatosi sulla Terra sono aumentate fino a raggiungere un massimo (quando il Sistema Solare era completamente immerso nella nube) per poi diminuire mentre il Sole e tutti i pianeti si sono diretti verso l'uscita dalla nube. Dal momento che una ulteriore fonte di ferro-60 sono le esplosioni di supernovae, risultato del collasso di stelle molto massicce, la spiegazione più diretta per questa variazione misurata è che la Nube Interstellare Locale faccia parte di un grande resto di supernova.

Cos'è la Nube Interstellare Locale

La Nube Interstellare Locale è un insieme di gas e polveri dalle dimensioni di circa 30 anni-luce attraverso cui si muove il nostro Sistema Solare. È una delle 15 nubi di gas e polveri che si trovano nei dintorni del Sole, molte delle quali resti dei gas da cui sono morte e poi formate nuove generazioni di nuove stelle.

Siamo a conoscenza dell'esistenza di questa nube e del fatto che la stiamo attraversando grazie allo studio della composizione chimica di stelle vicine al Sole. Il loro spettro, infatti, mostra la presenza di righe di assorbimento indicative del passaggio della luce stellare attraverso materiale interstellare. Dall'analisi delle righe è anche dedurre il moto relativo rispetto al Sole che è in accordo con modelli in cui il Sole si muove attraverso un mezzo a densità più elevata, una nube interstellare, invece che attraverso un mezzo uniforme.

La Nube Interstellare Locale fa parte del mezzo interstellare più prossimo al Sistema Solare che inizia dove finisce la sfera di influenza del Sole, la cosiddetta eliosfera. Questo mezzo interstellare, distante più di 20 miliardi di km dalla Terra, è stato raggiunto dalle sonde Voyager nel 2012 (Voyager 1) e nel 2018 (Voyager 2) permettendoci così di misurare direttamente il flusso di particelle e il campo magnetico di questo mezzo che permea lo spazio tra le stelle.

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