Tracce di ferro e nickel trovate nelle atmosfere di comete lontane dal Sole

La cometa C/2016 R2 (PANSTARRS) e il relativo spettro (Immagine ESO/L. Calçada, SPECULOOS Team/E. Jehin, Manfroid et al.)
La cometa C/2016 R2 (PANSTARRS) e il relativo spettro (Immagine ESO/L. Calçada, SPECULOOS Team/E. Jehin, Manfroid et al.)

Due articoli pubblicati sulla rivista “Nature”, disponibili qui e qui, riportano diversi studi sui materiali presenti nelle atmosfere delle comete, che risultano contenere ferro e nickel anche in quelle lontane dal Sole. Jean Manfroid, Damien Hutsemekers e Emmanuel Jehin hanno usato dati raccolti dallo spettrografo UVES del VLT dell’ESO in Cile per analizzare le atmosfere di varie comete rilevando la presenza sia di ferro che di nickel. Piotr Guzik e Michał Drahus hanno utilizzato lo spettrografo X-shooter, anch’esso del VLT, per esaminare in particolare la cometa interstellare 2I/Borisov rilevando la presenza di nickel. Sono risultati sorprendenti perché la sublimazione di metalli pesanti veniva ritenuta possibile solo vicino al Sole.

La presenza di metalli pesanti nelle comete non è affatto sorprendente ma se la loro distanza dal Sole rimane maggiore di quella della Terra gli scienziati si aspettano che quegli elementi rimangano nel nucleo. Nel caso delle comete che si avvicinano al Sole, le emissioni che le colpiscono direttamente possono essere sufficientemente forti da provocare la sublimazione non solo dei vari composti ghiacciati ma anche dei metalli. Ora però due ricerche mostrano una situazione del genere anche in comete che rimangono lontane dal Sole.

Jean Manfroid, Damien Hutsemekers e Emmanuel Jehin, tre ricercatori dell’Università di Liegi, in Belgio, stanno studiando le comete usando il VLT (Very Large Telescope) da quasi vent’anni ma solo ora si sono resi conto della presenza di metalli pesanti nelle atmosfere di comete lontane dal Sole. Questa scoperta è arrivata in seguito all’esame dei dati raccolti dallo spettrografo UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) relativi a varie comete a diverse distanze dal Sole. Questo tipo di esame permette di individuare le tracce che ogni elemento chimico lascia nelle emissioni elettromagnetiche che provengono dall’oggetto osservato, in questo caso dalle comete.

I tre ricercatori hanno notato le tracce lasciate da atomi neutri di ferro e nickel in varie comete. L’identificazione è stata difficile anche perché la quantità di questi metalli è molto ridotta dato che per ogni 100 kg di acqua presente nelle atmosfere delle comete c’è circa 1 grammo di ferro e una quantità quasi uguale di nickel.

La scoperta di ferro e nickel nelle atmosfere di comete distanti dal Sole anche il triplo della Terra è sorprendente anche perché in genere il ferro è presente in quantità 10 volte superiore al nickel. Secondo i ricercatori essi potrebbero provenire da un materiale speciale sulla suerficie del nucleo cometario che sublima a temperature basse rilasciando entrambi gli elementi in quantità molto simili. Ulteriori studi saranno necessari per cercare di identificare quel materiale.

Piotr Guzik e Michał Drahus, due ricercatori dell’Osservatorio Astronomico dell’Università Jagellonica di Cracovia, in Polonia, si sono concentrati sulla cometa interstellare 2I/Borisov (Immagine in basso con il relativo spettro ESO/L. Calçada/O. Hainaut, P. Guzik and M. Drahus). Circa un anno e mezzo fa, questa cometa è passata relativamente vicina alla Terra ed era a circa 300 milioni di chilometri dal Sole. Tra i vari strumenti usati per studiarla c’era lo spettrografo X-shooter del VLT. Anche in questo caso l’esame è stato sorprendente percù sono state trovate tracce di nickel nella sua atmosfera.

La possibilità della sublimazione di metalli pesanti anche a notevoli distanze dal Sole è interessante e le due ricerche mostrano anche le similitudini tra una cometa interstellare e le comete native del sistema solare. Le comete vengono studiate perché sono considerate fossili rimasti dalla fase di formazione dei sistemi stellari e gli studi su 2I/Borisov suggeriscono che vi siano processi simili per tutti. Per questi motivi, gli studi delle comete continueranno, anche con i nuovi strumenti che verranno attivati nei prossimi anni.

La cometa 2I/Borisov e il suo spettro

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