Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” descrive una ricerca che ha portato alla conferma della presenza di ghiaccio d’acqua esposto sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Lo strumento VIRTIS della sonda spaziale Rosetta dell’ESA ha registrato i dati che sono stati analizzati per determinare la composizione dello strato superiore della superficie, che è costituito soprattutto un materiale scuro, secco e ricco di sostanze organiche contenente una piccola parte di ghiaccio d’acqua. Sulla cometa c’è moltissimo di quel ghiaccio ma è interessante esaminare quello in superficie perché ciò permette di capire meglio alcuni suoi processi di creazione, anche nel sottosuolo.

Questa ricerca si è concentrata su scansioni effettuate tra il settembre e il novembre 2014, poco dopo che la sonda spaziale Rosetta aveva raggiunto la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Nel giugno 2015 uno studio della presenza del ghiaccio è stato pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” e ora quello pubblicato su “Nature” fornisce ulteriori conferme che ghiaccio d’acqua può esistere in superficie e nuove informazioni sulle dimensioni dei suoi granelli.

Due aree della lunghezza di oltre 50 metri nella regione della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko chiamata Imhotep mostrano ghiaccio d’acqua in superficie. Esse sono associate con pareti verticali e zone di accumulo sotto di esse dove la temperatura misurata è di circa -120° C. Il ghiaccio costituisce circa il 5% delle zone esaminate mentre il resto è costituito dal materiale scuro di varia composizione.

Una delle novità provenienti da questo studio consiste nelle nuove informazioni scoperte sui granelli di ghiaccio. Precedenti osservazioni che avevano permesso di scoprire un ciclo di ghiaccio d’acqua effettuate sempre con lo strumento VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) avevano rilevato granelli di pochi micrometri di diametro. Stavolta sono stati invece trovati granelli di due tipi: uno di parecchi micrometri di diametro e un altro addirittura attorno ai 2 millimetri di diametro.

Il fatto che ci siano granelli di tipi così diversi implica diversi meccanismi di formazione che avvengono in tempi diversi. Nella regione chiamata Hapi esaminata nella precedente ricerca i granelli sono molto piccoli e sono associati a un sottile strato di ghiaccio che si forma come parte del ciclo giornaliero del ghiaccio. Si tratta del risultato di una rapida condensazione in quella regione nel corso di ogni rotazione della cometa di poco più di 12 ore.

La storia dei granelli trovati nella regione Imhotep sembra più complessa. Probabilmente lì i granelli si sono formati più lentamente nel corso del tempo e solo occasionalmente sono esposti attraverso l’erosione. Cristalli di ghiaccio possono crescere fino alla dimensione di qualche millimetro, ad esempio tramite la sinterizzazione. Un’altra possibile causa è la sublimazione perché una parte del vapore acqueo emesso che esce dal nucleo della cometa potrebbe condensarsi nuovamente formando i vari strati.

Queste ricerche mostrano l’evoluzione che avviene sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Capire dove sono avvenuti i cambiamenti e quali altre parti della cometa sono rimaste immutate dopo la sua formazione è complesso ma è fondamentale. La missione Rosetta serve proprio a scoprire come si evolvono le comete per capire il loro ruolo nella storia del sistema solare.