Rosetta, pubblicati i primi risultati scientifici della missione, conosciamo un po' meglio la cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko

(Credit ESA)

NEWS SPAZIO :- In un'edizione speciale della rivista Science sono stati presentati i primi risultati di 7 degli 11 strumenti di bordo della sonda Europea Rosetta, risultati relativi alle misurazioni effettuate durante l'avvicinamento ed i primi giorni del suo arrivo in orbita intorno alla cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko.

67P si svela ai sensori elettronici di Rosetta con una vasta gamma di caratteristiche di superficie e con molti processi che contribuiscono alla sua sua attività, tracciando un quadro complesso della sua evoluzione.

Innanzi tutto prendiamo in considerazione la forma della cometa 67P, due lobi il più piccolo dei quali misura 2,6 x 2,3 x 1,8 km ed il più grande 4,1 x 3,3 x 1,8 km. Il suo volume totale è 21,4 km3, per una massa complessiva di 10 miliardi di tonnellate, così come è stata misurata dal Radio Science Instrument, una densità pari a 470 kg/m3.

Assumendo una composizione globale dominata da ghiaccio d'acqua e polvere con una densità di 1500-2000 kg/m3, gli scienziati di missione indicano che la cometa ha un'alta porosità, circa il 70-80%, con la struttura interna probabilmente composta da ghiaccio e polvere poco legati e con piccoli spazi vuoti tra di loro.

La fotocamera scientifica OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) ha ripreso fino ad oggi il 70% della superficie di 67P. Le parti che mancano si trovano nell'emisfero sud e sono quelle che non sono ancora state illuminate completamente dall'arrivo della sonda.

Gli scienziati hanno diviso la cometa in 19 regioni sulla base del tipo di terreno dominante. A queste sono stati dati i nomi di divinità Egizie, in accordo al tema della missione.

(Credit ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Sono state determinate cinque categorie di base di terreno: ricoperto dal polvere, materiale fragile con pozzi e strutture circolari, depressioni su larga scala, terreno liscio, terreno con roccia esposta.

La maggior parte dell'emisfero settentrionale è ricoperto di polvere. E mentre la cometa si scalda, il ghiaccio si trasforma direttamente in gas che sfugge per formare l'atmosfera o chioma della cometa.

La polvere viene trascinata con il gas a a velocità inferiore e le particelle che non sono sufficientemente veloci da superare la debole gravità della cometa ricadono sulla sua superficie.

Sono state identificate alcune sorgenti di getti. Mentre una significativa porzione di attività emana dalla regione del "collo" della cometa, i jet sono stati individuati anche dai pozzi.

(Credit ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

I gas che fuoriescono dalla superficie giocano anche un ruolo importante nel trasportare la polvere su tutta la superficie producendo increspature simili a dune. E quando il gas incontra sassi produce quelli che si chiamano 'wind tail', tracce del fluire del gas che 'spinge' il materiale di lato.

(Credit ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

La polvere che ricopre la cometa potrebbe avere uno spessore di vari metri e le misurazioni della temperatura in superficie e nel sottosuolo rilevate dallo strumento MIRO (Microwave Instrument on the Rosetta Orbiter) suggeriscono che tale polvere possa avere un ruolo importante nell'isolare l'interno della cometa, contribuendo a proteggere i ghiacci che si pensa possano esistere al di sotto della sua superficie.

Alla scala di 15-25 metri lo spettrometro VIRTIS (Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer) ha trovato la superficie di 67P molto omogenea e dominata da polvere e molecole ricche di carbonio, ma in gran parte priva di ghiaccio.

Piccole chiazze di ghiaccio possono però trovarsi sulla superficie. Nelle immagini sono infatti state viste aree più piccole e luminose che potrebbero essere probabilmente ricche di ghiaccio. Eccole

(Credit ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

In genere queste sono associate a superfici esposte o a mucchi di detriti dove si è verificato un collasso di materiale più debole, scoprendo materiale fresco.

Su scala più ampia molte delle pareti rocciose esposte sono coperte di fratture orientate in modo casuale. La loro formazione è legata a cicli di riscaldamento-raffreddamento rapido che si verificano durante il corso del giorno cometario (12,4 ore) e durante il corso della sua orbita ellittica intorno al Sole (il suo anno cometario, pari a 6,5 anni Terrestri).

Una caratteristica importante ed 'intrigante' è una lunga crepa di 500 metri quasi parallela al collo dei due lobi. Eccola

(Credit ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Ancora non è noto se è il risultato di tensioni in questa regione.

Alcune regioni molto ripide delle pareti rocciose esposte presentano una 'texture' su scala di circa 3 metri con caratteristiche che sono state soprannominate 'goosebumps' (letteralmente pelle d'oca).

(Credit ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

La loro origine non è ancora stata spiegata ma la loro forma caratteristica potrebbe fornire indizi sui processi verificatisi durante la formazione della cometa.

Ed alla scala più grande l'origine della forma della cometa a due lobi resta ancora un mistero. Le due parti sembrano molti simili per composizione e ciò può far pensare ad un processo di erosione di un unico corpo più grande.

Ma i dati attualmente in possesso degli studiosi non possono escludere lo scenario alternativo, due comete distinte che si sono formate nella stessa zona del Sistema Solare e che poi si sono fuse insieme in un secondo momento. Nei prossimi mesi, durante il viaggio di 67P intorno al Sole, forse se ne potrà sapere di più.

Il punto di massimo avvicinamento della cometa con la nostra stella si avrà il 13 Agosto ad una distanza di 186 milioni di km, tra le orbite di Terra e Marte. Via via che 67P continuerà ad avvicinarsi al Sole, obiettivo importante per gli strumenti di Rosetta sarà quello di monitorare lo sviluppo dell'attività cometaria, in termini di quantità e composizione di gas e polvere emessi dal nucleo per formare la chioma.

Le immagini delle telecamere scientifiche e di navigazione hanno rilevato un incremento nella quantità di polvere che è fuoriuscita dalla cometa negli ultimi sei mesi e MIRO ha mostrato un aumento generale nel tasso di produzione del vapore acqueo, da 0,3 litri/sec all'inizio di Giugno 2014 a 1,2 litri/sec a fine Agosto. MIRO ha anche rilevato che una porzione sostanziale dell'acqua vista durante questa fase ha origine dal "collo" della cometa.

L'acqua è accompagnata da altri gas che fuoriescono dalla cometa, tra questi il monossido di carbonio ed il biossido di carbonio (CO2, anidride carbonica). Lo spettrometro di bordo ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) sta trovando ampie fluttuazioni nella composizione della chioma di 67P, fluttuazioni che sono rappresentative delle variazioni giornaliere e forse delle variazioni stagionali.

Combinando le misurazioni di MIRO, ROSINA e GIADA (Grain Impact Analyzer and Dust Accumulator) registrate tra Luglio e Settembre, gli scienziati hanno fatto una prima stima del rapporto polvere-gas della cometa, pari a circa quattro volte in più di massa di polvere emessa rispetto ai gas, calcolata come media sulla superficie del nucleo illuminata dal Sole. Tuttavia questo valore dovrebbe cambiare una volta che la cometa si scalderà ulteriormente.

GIADA ha anche tracciato il movimento dei grani di polvere intorno alla cometa ed insieme alle immagini di OSIRIS sono state identificate due distinte popolazioni di polvere. Il 1° insieme fuoriesce dalla cometa ed è stato rilevato vicino a Rosetta, mentre il 2° insieme di grani di polvere orbita intorno alla cometa ad una distanza non inferiore a 130 km dal veicolo spaziale.

Gli scienziati di missione ritengono che i grani più distanti siano quanto rimane dall'ultimo avvicinamento della cometa al Sole. Mentre questa si allontanava dalla stella, il flusso di gas dalla cometa stessa diminuiva e non era più in grado di perturbare le orbite di questi grani.

Ma quando l'emissione di gas aumenterà di nuovo, così come avverrà nei prossimi mesi, ci si aspetta che questa "nuvola" di polvere intorno alla cometa scompaia.

Rosetta potrà confermare o meno questa teoria quando si troverà più lontano da 67P, adesso è a soli 30 km di altitudine.

Via via che la chioma di gas e polvere aumenta, le interazioni tra questa e le particelle cariche del vento Solare e la sua luce ultravioletta, porteranno a svilupparsi la ionosfera della cometa ed alla fine una magnetosfera.

(Credit ESA/Rosetta/RPC-ICA)

Matt Taylor (ESA Rosetta project scientist): "Abbiamo già imparato molto nei pochi mesi che siamo stati fianco a fianco con la cometa, ma più dati saranno raccolti ed analizzati da questo studio ravvicinato della cometa più speriamo di rispondere a domande chiave sulla sua origine ed evoluzione".

Vi lascio con questa splendida foto ripresa il 14 Ottobre dalla Narrow-angle Camera di Rosetta da 8 km di altitudine

(Credit ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Enjoy!

Fonte dati, ESA.