Sassolini e pennacchi sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

Pennacchio sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (Immagine ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)
Pennacchio sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (Immagine ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Due articoli pubblicati sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” descrivono due ricerche sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko basate sui dati raccolti dalla sonda spaziale Rosetta dell’ESA. In un articolo, un team guidato da Jürgen Blum dell’Università di Braunschweig, in Germania, ha utilizzato i dati raccolti per scoprire in che modo si è formata la cometa. Nell’altro articolo, un team guidato da Jessica Agarwal del Max Planck Institute for Solar System Research di Gottinga, in Germania, ha descritto un pennacchio sollevatosi dalla superficie della cometa che potrebbe essere stato generato da gas sotterraneo pressurizzato o dalla cristallizzazione di ghiaccio d’acqua amorfo.

La sonda spaziale Rosetta ha terminato la sua missione di studio della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko il 30 settembre 2016 con l’impatto sulla sua superficie ma molti scienziati continuano a esaminare l’enorme quantità di dati raccolti. Le ricerche sono di vario tipo e vanno da quelle legate all’origine della cometa a quelle concentrate su sue specifiche caratteristiche o su ciò che è avvenuto durante la missione Rosetta.

Il team guidato da Jürgen Blum ha analizzato dati raccolti da vari strumenti della sonda spaziale Rosetta concludendo che la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko si è probabilmente formata in seguito a un collasso causato dalla forza di gravità di minuscoli sassolini di polvere mescolati a ghiaccio che pian piano si combinano comprimendosi sempre di più. Secondo i ricercatori, tra i vari modelli proposti per spiegare la formazione della cometa questo è l’unico coerente con i dati raccolti.

I ricercatori hanno analizzato le varie caratteristiche della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko e ritengono che solo se si è formata partendo da minuscono sassolini di polvere e particelle di ghiaccio è possibile spiegarle simultaneamente. Le caratteristiche sono: porosità globale, omogeneità, resistenza alla trazione, inerzia termica, profili verticali della temperatura, dimensioni e porosità della polvere emessa e il forte aumento della produzione di vapore acqueo con la diminuzione della distanza dal Sole.

Grazie alla bassa gravità della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko i sassolini sono sopravvissuti intatti dopo la sua formazione e alla sonda spaziale Rosetta è stato possibile scoprirli. Nella rappresentazione schematica in basso, le sfere celesti rappresentano il mix di sassolini di polvere e particelle di ghiaccio con uno strato superiore rappresentato dalle sfere di color grigio scuro privo di ghiaccio perché esposto alla luce solare diretta.

Secondo i ricercatori, questo studio ha implicazioni anche sui modelli di formazione planetaria. Lo stesso processo che ha portato alla formazione della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko potrebbe aver portato anche alla formazione degli oggetti più grandi. I sassolini di polvere erano forse compressi in maniera molto forte da un’instabilità della nebulosa da cui si è formato il sistema solare. Se questo è il caso, alla fine è avvenuto il collasso che ha portato alla nascita di un oggetto più grande, pianeti inclusi.

Il team guidato da Jessica Agarwal ha analizzato i dati raccolti dalla sonda spaziale Rosetta su un pennacchio osservato il 3 luglio 2016. A quel punto, la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko si stava allontanando da tempo dal Sole, tanto che era ormai a quasi 500 milioni di chilometri da esso. Per circa un’ora una sorta di fontana nella regione chiamata Imhotep emise una quantità di polvere stimata attorno ai 18 kg al secondo assieme a minuscoli grani di ghiaccio d’acqua.

Altri pennacchi e variazioni improvvise nel territorio sono state rilevate sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko nel corso della missione Rosetta ma in questo caso i ricercatori sono stati particolarmente fortunati perché la sonda spaziale stava volando proprio sopra quella regione. Ciò significa che cinque strumenti hanno rilevato ciò che stava avvenendo e per caso Rosetta è passata attraverso il pennacchio fornendo una quantità di dati molto maggiore rispetto ad altri eventi analoghi.

L’energia del pennacchio indica che ci dev’essere una fonte sotto la superficie in grado di proiettare quei materiali verso l’esterno. Nonostante tutti gli studi già compiuti, certi processi in atto sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko non sono ancora ben compresi perciò è necessario continuare a esaminare i dati raccolti.

I ricercatori stanno anche creando simulazioni per capire quale sia esattamente la fonte di energia che ha generato quello e altri pennacchi analoghi. Le ipotesi più probabili sono la presenza di una bolla di gas sotterraneo pressurizzato e quella di ghiaccio d’acqua che ha reagito violentemente all’esposizione diretta alla luce solare.

Rappresentazione schematica della struttura della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (Immagine cortesia Maya Krause, TU Braunschweig)
Rappresentazione schematica della struttura della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (Immagine cortesia Maya Krause, TU Braunschweig)

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