Rosetta, l'acqua della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko è molto differente dalla nostra

(Credit Spacecraft: ESA/ATG medialab; Comet: ESA/Rosetta/NavCam; Data: Altwegg et al. 2014 and references therein)

NEWS SPAZIO :- Ecco un'altra bella indagine scientifica, dove oltre che all'emozione dell'esplorazione si aggiungono analisi e risultati che modificano, ampliandolo, il mondo delle nostre ipotesi sull'evoluzione del nostro Sistema Solare.

Andiamo a qualche centinaio di milioni di km dalla Terra, in prossimità della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko che sta sfrecciando verso il Sole. In orbita intorno a questo corpo celeste si trova dallo scorso 6 Agosto un piccolo oggetto alieno.

Ecco le ultime novità dalla missione di esplorazione della sonda Europea Rosetta.

Una delle principali ipotesi sull'evoluzione del pianeta Terra è che quando questo si formò, circa 4,6 miliardi di anni fa, era così caldo che il contenuto originale di acqua sarebbe dovuto evaporare completamente. Ma adesso circa i 2/3 della superficie del nostro pianeta sono ricoperti d'acqua. La domanda è, da dove proviene tutta quest'acqua?

In questo scenario l'acqua avrebbe raggiunto la Terra dopo che quest'ultima si era raffreddata, molto probabilmente attraverso la collisione di comete ed asteroidi.

Ad oggi la chiave per stabilire la provenienza dell'acqua è analizzare le proporzioni di deuterio che la compongono.

Come sapete la molecola d'acqua è composta da due atomi di idrogeno e da uno di ossigeno (H2O).

Il deuterio è un atomo di idrogeno un po' "particolare", nel senso che il suo nucleo invece di essere composto da un protone è formato da un protone e da un neutrone. Il deuterio si dice essere un isotopo dell'idrogeno.

Dunque, alcune molecole d'acqua invece di avere idrogeno hanno deuterio al suo posto, ed è risultato essere importante il rapporto tra deuterio ed idrogeno (D/H).

Questa proporzione infatti rappresenta un indicatore importante per la formazione e l'evoluzione del nostro Sistema Solare, almeno nelle sue fasi primordiali. Simulazioni teoriche indicano appunto che la proporzione tra deuterio ed idrogeno varia con la distanza dal Sole e con il passare del tempo, almeno per i primi milioni di anni.

Considerando tutto questo, diventa obiettivo importante misurare il valore D/H di differenti tipi di oggetti e confrontarlo con il valore D/H misurato negli oceani Terrestri, proprio per determinare quanto ognuno di tali oggetti possa aver contribuito alla massa d'acqua presente sulla Terra.

Tra questi oggetti celesti proprio le comete rappresentano uno strumento unico per studiare il Sistema Solare ai suoi albori. Queste sono composte del materiale "avanzato" dal disco protoplanetario da cui si formarono i pianeti. Quindi ne dovrebbero riflettere la composizione primordiale.

Ma le cose non sono così semplici, proprio per le dinamiche dell'evoluzione del Sistema Solare. Le comete più longeve che provengono dalla lontana nube di Oort si formarono originariamente nella regione Urano-Nettuno, abbastanza lontano dal Sole per consentire al ghiaccio d'acqua di conservarsi.

In seguito tali comete sono state disperse nelle regioni più esterne del Sistema Solare, come risultato delle interazioni gravitazionali con i grandi pianeti giganti gassosi durante il consolidamento delle loro orbite.

Al contrario si ritiene che le comete della famiglia di Giove, come appunto la cometa di Rosetta, si siano formate più lontano, nella fascia di Kuiper, molto oltre Nettuno.

(Credit ESA)

Di tanto in tanto questi corpi celesti vengono deviati dalla loro posizione e spinti verso l'interno del Sistema Solare, dove le loro orbite diventano controllate dall'influenza gravitazionale del grande gigante Giove.

Ed infatti la cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko viaggia nel punto più vicino intorno al Sole tra le orbite di Terra e Marte e nel suo punto più lontano appena oltre Giove, con un periodo orbitale di circa 6,5 anni.

Torniamo adesso alle analisi di Rosetta, si tratta dei primi risultati della missione, pubblicati nel numero del 10 Dicembre della rivista Science.

La sonda Europea ha analizzato i vapori d'acqua emessi dalla cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko ed ha scoperto che questi sono significativamente differenti dall'acqua presente sulla Terra.

Le analisi sono state effettuate durante il primo mese dall'arrivo in orbita intorno alla cometa con lo strumento di bordo ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) e si basano sui risultati di più di 50 spettri registrati tra l'8 Agosto ed i 5 Settembre.

ROSINA comprende due spettrometri di massa, il DFMS (Double Focusing Mass Spectrometer) e lo RTOF (Reflectron Time Of Flight mass spectrometer), ed il COPS (COmetary Pressure Sensor).

Precedenti misurazioni del rapporto D/H effettuate su altre comete avevano mostrato una vasta gamma di valori. Delle 11 comete per le quali sono stati compiute tali analisi, solamente nella cometa 103P/Hartley 2 (appartenente alla famiglia delle comete di Giove) è stato riscontrata compatibilità con la composizione dell'acqua Terrestre (missione ESA Herschel nel 2011).

Inoltre, chi ha un valore D/H compatibile con quello della Terra sono anche i meteoriti originariamente provenienti dagli asteroidi appartenenti alla fascia degli asteroidi.

E ciò potrebbe sostenere l'ipotesi che, nonostante gli asteroidi abbiano un contenuto di acqua molto inferiore rispetto alle comete, un gran numero di impatti di oggetti di questo tipo con la Terra potrebbe essere stato sufficiente a generare gli oceani che vediamo oggi.

Ed in questo contesto le indagini di Rosetta sono molto importanti. Dunque, il D/H misurato per la cometa (Gioviana) 67P/Churyumov–Gerasimenko è più di tre volte superiore a quello degli oceani della Terra ed anche a quello della cometa (anch'essa Gioviana) 103P/Hartley 2.

Tale valore è inoltre risultato essere anche più alto rispetto a quanto misurato per ogni cometa proveniente dalla nube di Oort. E' molto significativa la seguente grafica

(Credit Data from Altwegg et al. 2014 and references therein)

Kathrin Altwegg, Principal Investigator per lo strumento ROSINA ed autore principale della pubblicazione: "Questa scoperta sorprendente potrebbe indicare una differente origine per le comete della famiglia di Giove - forse queste si sono formate in una più ampia gamma di distanze nel giovane Sistema Solare rispetto a quanto si pensasse in precedenza.

"Quanto da noi scoperto esclude anche l'idea che le comete della famiglia di Giove contengano esclusivamente acqua simile agli oceani Terrestri, aggiungendo peso ai modelli che pongono maggiormente l'accento sugli asteroidi come il meccanismo principale di fornitura d'acqua agli oceani della Terra".

Matt Taylor (ESA Rosetta project scientist): "Sapevamo che le analisi in situ di Rosetta su questa cometa ci avrebbero portato grandi sorprese per il più grande quadro della scienza del Sistema Solare, e questi eccezionali risultati certamente alimentano il dibattito sull'origine dell'acqua della Terra".

Fonte dati, ESA.