Un’estate esplosiva sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

Alcuni eventi esplosivi sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (Immagine OSIRIS: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; NavCam: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0)
Alcuni eventi esplosivi sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (Immagine OSIRIS: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; NavCam: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” descrive una ricerca su eventi esplosivi rilevati dalla sonda spaziale Rosetta dell’ESA sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Nel corso dei tre mesi attorno al massimo avvicinamento al Sole del 13 agosto 2015, le macchine fotografiche di Rosetta hanno catturato 34 esplosioni. Un team guidato da Jean-Baptiste Vincent del Max Planck Institute for Solar System Research di Gottinga, in Germania, ha rintracciato la loro origine sulla superficie della cometa.

Durante la sua fase attiva, nei mesi di avvicinamento al Sole e nei successivi al passaggio al perielio prima di esserne troppo lontana, la sublimazione del ghiaccio sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko provocava getti con espulsione di materiali dal suo nucleo. Essi erano molto regolari e avvenivano ogni volta che la rotazione del nucleo cometario esponeva un’area alla luce solare. Tuttavia, la sonda spaziale Rosetta ha rilevato altri fenomeni molto diversi e soprattutto molto più violenti, talmente rapidi che ognuno di essi compare solo in una fotografia.

Le immagini limitate hanno costretto gli scienziati a stimare le caratteristiche di questi eventi esplosivi e rendono difficile capire se una fotografia sia stata scattata subito dopo l’inizio dell’esplosione o in una fase più avanzata del processo. Secondo le stime, un evento poteva durare tra i 5 e i 30 minuti e in questo breve periodo tra le 60 e le 260 tonnellate di materiali potevano essere espulse dal nucleo della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Secondo le ricostruzioni, nel periodo attorno al passaggio al perielio, le esplosioni sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko si sono verificate ogni 30 ore circa e possono essere suddivise in 3 categorie. La prima è associata a un getto lungo e stretto che si estende lontano dal nucleo. Nella seconda c’è invece una base più ampia che si espande più lateralmente. La terza categoria è un ibrido delle altre due.

Il problema è che a causa delle immagini limitate non è possibile stabilire se le tre categorie di eventi esplosivi corrisponda a tre diversi meccanismi o si tratti di tre diverse fasi di un singolo processo. Sarebbe stato necessario avere più fotografie di un evento per capirlo ma gli scienziati hanno dovuto arrangiarsi con una per evento.

Se ci fosse in atto un solo processo, la sequenza logica sarebbe un getto lungo e stretto iniziale con la polvere espulsa ad alta velocità, molto probabilmente da uno spazio confinato. Successivamente, quando la superficie attorno al punto di uscita viene modificata, una frazione maggiore di materiali freschi viene esposta, ampliando la base del pennacchio. Alla fine, quando la regione d’origine è stata alterata tanto da non poter più supportare più il getto stretto, solo un pennacchio allargato sopravvive.

La maggior parte degli eventi si è verificata poco dopo il sorgere del Sole sulla regione interessata della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Gli altri sono avvenuti dopo il mezzogiorno locale. Ciò suggerisce almeno due diverse cause per queste esplosioni ma altri dati indicano che ce ne sia almeno un’altra ancora.

Nel caso degli eventi che si sono verificati poco dopo l’alba, è possibile che lo sbalzo termico che ha colpito la superficie abbia generato una frattura improvvisa con la conseguente espulsione violenta di materiali nello spazio. Nel caso degli eventi che si sono verificati dopo mezzogiorno, è possibile che il calore accumulato sia penetrato nel sottosuolo raggiungendo materiali volatili che si sono vaporizzati in maniera esplosiva.

La maggior parte degli eventi esplosivi si è verificata in regioni marginali della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, dove ci sono cambiamenti nella struttura topografica del terreno con ripide scogliere, pozzi e fessure. È possibile che si tratti di aree particolarmente suscettibili all’erosione e ciò favorirebbe eventi di quella violenza. Ciò potrebbe spiegare perché almeno un evento si sia verificato quando nell’area era notte.

La missione della sonda spaziale Rosetta sta per terminare ma l’enorme mole di dati raccolti nel corso di molti mesi continua a essere studiata. Questa ricerca aiuterà a comprendere l’evoluzione delle comete, in particolare nei periodi in cui si avvicinano al Sole e diventano attive.

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