Frane e valanghe potrebbero essere importanti per mantenere una cometa attiva per molto tempo

Un articolo pubblicato sulla rivista “Icarus” descrive una ricerca concentrata sul legame che frane e valanghe hanno con l’attività a lungo termine della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Jordan K. Steckloff e Nalin H. Samarasinha del Planetary Science Institute hanno esaminato dati raccolti dalla sonda spaziale Rosetta dell’ESA nel corso della sua missione per concludere che quei fenomeni in atto sulla superficie della cometa, con la conseguente perdita di massa, sono una chiave per mantenerla attiva a lungo termine.

La missione Rosetta è terminata il 30 settembre 2016 con l’impatto della sonda spaziale sulla superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. L’analisi dell’enorme mole di dati raccolta fino all’ultimo è andata avanti per cercare di comprendere i meccanismi in atto durante il periodo di attività, quando la cometa passa a una distanza dal Sole sufficiente a innescare la sublimazione dei composti volatili.

Tra i molti articoli pubblicati, ce n’è uno del marzo 2017 su “Nature Astronomy” che riguarda il distacco di materiali del costone roccioso chiamato Aswan nella regione Seth del nucleo della cometa e già offriva qualche approfondimento riguardante le forze dietro quegli eventi. Ora questa nuova ricerca sviluppa quell’argomento concentrandosi ancora su Aswan con frane e valanghe che hanno provocato una perdita di massa nella cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. L’immagine (ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA) mostra un esempio di collasso di un pezzo di costone roccioso ad Aswan.

Le emissioni di gas nel periodo di attività di una cometa possono essere favoriti da frane e valanghe perché espongono il ghiaccio sepolto sotto la superficie, che viene quindi esposto al Sole e comincia anch’esso a sublimare. Il problema è che la perdita di massa finisce nel tempo per portare a un livellamento della superficie con la conseguenza che frane e valanghe diminuiscono perciò l’attività cometaria dovrebbe diminuire. Finora non era chiaro come quell’attività potesse continuare ma Jordan K. Steckloff e Nalin H. Samarasinha hanno sviluppato in modo indipendente modelli per risolvere il problema.

I due scienziati hanno affrontato il problema da due prospettive completamente diverse. Il modello di Nalin H. Samarasinha è basato su osservazioni effettuate dalla Terra di curve di luce di comete e di ritmi di sublimazione dei gas. Il modello di Jordan K. Steckloff considera come i gas spingano sulla superficie della cometa quando sfuggono da essa, tenendo conto degli effetti dell’attività, della forma e della topografia di una cometa. I due modelli devono però fornire risultati coerenti per descrivere in modo accurato lo stesso fenomeno.

Confrontando i risultati dei loro modelli, i due scienziati hanno scoperto che coincidevano solo se le forze legate alla sublimazione si fossero originate da costoni scoscesi dove avviene una perdita di massa, proprio come quello di Aswan. In quei casi l’orientamento dei getti è ben lontano dall’essere perpendicolare e può influenzare la rotazione della cometa. Ciò ha suggerito che eventi come frane e valanghe possano essere critiche per mantenere l’attività cometaria.

Le forze legate alla sublimazione e qualsiasi altra forza che possa alterare la rotazione di una cometa può dare inizio a eventi di perdita di massa in cui il ghiaccio che viene esposto può sublimare riattivando anche una cometa dormiente o con scarsa attività. I due scienziati hanno proposto un nuovo schema di classificazione basato sulla frequenza di quel tipo di processo: quasi-equilibrio, episodico, quasi-dormiente ed estinta.

Questa ricerca è basata in particolare sui dati della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ma i due autori hanno considerato anche altre comete. Ad esempio, secondo loro i processi presi in considerazione potrebbero spiegare la prolungata attività della cometa 2P/Encke, la cui orbita è cambiata nel corso del tempo permettendo di esporre nuovo ghiaccio da sublimare.

Il rapporto tra la rotazione di una cometa e la sua attività è fondamentale in questa ricerca. A loro volta, le comete e la loro attività sono importanti nella storia del sistema solare in vari modi, come mattoni per la formazione di pianeti, per l’acqua che possono aver portato anche sulla Terra e per le molecole organiche che possono aver portato anche sulla Terra. Questi sono i motivi di fondo che portano a tanto interesse nei confronti delle comete.

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