È opinione comune che Ryugu sia nato dalla collisione catastrofica tra asteroidi più grandi e il successivo lento accumulo gravitazionale di detriti collisionali. In ogni caso, fin da quando è stato scoperto nel 1999 è stato classificato come asteroide. Ma un dettaglio che non si adatta a questa definizione, spicca tra le prove raccolte da Hayabusa 2: Ryugu ha un'alta concentrazione di sostanza organica.

Il nuovo studio, pubblicato su The Astronomical Journal Letters e guidato dal professor Hitoshi Miura della Nagoya City University, afferma che non solo Ryugu potrebbe essere il residuo di una cometa ma anche altri asteroidi simili a cumuli di macerie potrebbero esserlo. Gli astronomi chiamano questi oggetti Comet Asteroid Transition (CAT).

Le comete si formano nelle lontane zone fredde del Sistema Solare. A differenza degli asteroidi, che sono fatti di roccia, le comete sono ghiacciate e contengono roccia e volatili congelati. I volatili sono principalmente ghiaccio d'acqua, ma anche anidride carbonica congelata, ammoniaca, metano e monossido di carbonio. Quando si avvicinano al Sole, queste sostanze sublimano creano una sorta di atmosfera attorno al corpo principale. Questo processo consuma la cometa nel corso di diversi passaggi ravvicinati attorno alla nostra stella, fino a quando alcune perdono completamente tutti i volatili. Vengono dette comete estinte e ciò che resta di esse è solo un nucleo roccioso.

Ryugu ruota rapidamente, il che potrebbe derivare dalla sua vita precedente come cometa. "La sublimazione del ghiaccio fa sì che il nucleo della cometa perda massa e si restringa, il che aumenta la sua velocità di rotazione", ha affermato l'autore principale Miura in un comunicato stampa. "Come risultato di questa rotazione, il nucleo della cometa può acquisire la velocità di rotazione necessaria per formare una trottola".
Secondo il dottor Miura, l'ipotesi della cometa estinta può anche spiegare l'alto contenuto di materia organica. Le molecole organiche rilevate includono monossido di carbonio, anidride carbonica, metanolo, solfuro di carbonile, formaldeide, acido formico, metano e cianato. “Inoltre, si pensa che i componenti ghiacciati delle comete contengano materia organica generata nel mezzo interstellare. Questi materiali organici verrebbero depositati sui detriti rocciosi rimanenti mentre il ghiaccio sublima".

Comete come Ryugu hanno la stessa sostanza organica degli asteroidi di condrite carboniosa ma concentrata sulla superficie: "La concentrazione locale può spiegare l'altissimo contenuto organico dedotto dall'albedo", afferma lo studio.

Questa figura, tratta dallo studio, mostra come una cometa può passare a un asteroide. (a) mostra il nucleo della cometa contenente ghiaccio d'acqua e roccia. (b) mostra il ghiaccio che sublima dallo strato esterno mentre la cometa entra nel Sistema Solare interno. (c) mostra detriti rocciosi che si accumulano in superficie e formano un mantello poroso. (d) mostra come la cometa si trasforma in un asteroide dopo che i restanti volatili sublimano e scappano attraverso il mantello poroso.
Crediti: Miura et al. 2022

Un'ipotesi da verificare

Questo studio si concentra su asteroidi con tre caratteristiche: composizione/morfologia a forma di trottola, cumulo di macerie e alta concentrazione di sostanze organiche. I risultati mostrano che Ryugu e asteroidi simili sono oggetti di transizione cometa-asteroide (CAT). "I CAT sono piccoli oggetti che un tempo erano comete attive ma si sono estinti e sono diventati apparentemente indistinguibili dagli asteroidi", ha spiegato il dottor Miura. "A causa delle loro somiglianze con le comete e gli asteroidi, i CAT potrebbero fornire nuove informazioni sul nostro Sistema Solare".

Il team di ricerca ha testato l'ipotesi con simulazioni numeriche.
Ha calcolato quanto tempo ci sarebbe voluto prima che Ryugu perdesse tutti i suoi elementi volatili e diventasse un residuo roccioso. E ha anche calcolato l'aumento della velocità di rotazione necessaria per modellare l'asteroide in quello che è oggi.

"Il nostro calcolo suggerisce che Ryugu era una volta una cometa attiva per i primi 10 mila anni e ha trascorso il resto della sua vita dinamica come un asteroide di macerie", ha affermato lo studio. "Questo scenario è coerente con l'evoluzione dinamica delle moderne comete nel Sistema Solare".

La missione Hayabusa 2 è stata lanciata dalla Jaxa nel 2014. È arrivata all'asteroide nel 2018 e lo ha studiato dall'orbita per oltre un anno. Ha persino inviato quattro rover sulla sua superficie. Dopo la partenza, ha sorvolato la Terra nel dicembre 2020, lasciando un campione di Ryugu. Presto, l'impresa sarà ripetuta dalla sonda della NASA OSIRIS-Rex che ha visitato l'asteroide Bennu, molto simile a Ryugu, e riporterà i suoi campioni sulla Terra nel 2023. L'analisi di questi campioni dovrebbe confermare se Ryugu e Bennu sono asteroidi o CAT.