Rosetta, ultimi dati prima dell’impatto

Sono passati poco più di due mesi da quando la sonda Rosetta dell’ESA ha toccato la superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, a 720 milioni di chilometri dalla Terra. Lo scorso 30 settembre verrà ricordato come il giorno conclusivo di una delle missioni spaziali più emozionanti di sempre. Come sappiamo, nessuna sonda era mai riuscita ad arrivare attorno a una cometa. Da quando la sonda venne lanciata nel 2004 a oggi, i ricercatori e gli ingegneri coinvolti nel progetto (moltissimi sono italiani e anche dell’Istituto Nazionale di Astrofisica) hanno messo a segno una serie sterminata di successi e di record. La fine della missione era prevista mesi fa ma tutto ha continuato a funzionare nonostante ormai si trovasse a volare a strettissimo contatto con la cometa e le sue polveri. Negli ultimi istanti della sua discesa, Rosetta  ha potuto raccogliere dati ancora più interessanti su “Chury”, la sua compagna di viaggio per oltre due anni.
La sonda dell’ESA (con a bordo diversi strumenti a firma INAF) ha concluso il suo straordinario viaggio nella regione Ma’at, a soli 33 metri dal target fissato inizialmente dal centro di comando in Germania (quindi i calcoli sono stati piuttosto precisi). Il punto di atterraggio è stato soprannominato Sais, come la città egizia dove originariamente si trovava la Stele di Rosetta (da cui la missione prende il nome). Una volta raggiunta la superficie della cometa, le comunicazioni sono cessate così come tutte le operazioni.
Le ultime immagini scattate dalla camera OSIRIS permetteranno di avere fondamentali informazioni su processi geologici come erosione, trasporto di polvere, stratificazione, stress termici, e sui fenomeni transienti presenti nella chioma. Ma anche molti altri strumenti sono rimasti attivi fino alla fine, come ROSINA che durante la discesa ha misurato un aumento della pressione del gas circostante per più di un fattore 100. Con lo strumento MIRO, invece, sono stati raccolti i dati sulle emissioni provenienti dal nucleo fornendo misure importanti sulla temperatura dello strato sottostante la superficie cometaria. 1 e 5 cm sotto la superficie. Durante le ultime ore di volo, la temperatura ha oscillato tra i -193,15 gradi C e i -113,15 gradi C. MIRO ha anche raccolto dati sul tasso di produzione di acqua: a questa distanza dal Sole, Chury produce un quantitativo di acqua molto basso, pari a due cucchiaini al secondo (nel periodo più attivo ad agosto 2015 produceva, invece, due “vasche” d’acqua al secondo).
Lo strumento Alice si è occupato delle osservazioni nell’ultravioletto. Dai dati elaborati si evince che Alice non ha visto differenze spettrali significative nella composizione della superficie a queste risoluzioni spaziali elevate rispetto alle osservazioni su aree più grandi effettuate nei mesi precedenti. L’ultima osservazione che Alice ha ottenuto della chioma della cometa risale al 29 settembre e ha dimostrato che il degassamento dell’anidride carbonica era ancora in corso anche se ovviamente la cometa si trovava a distanze maggiori dal Sole rispetto a rilevazioni fatte in precedenza.
Le misurazioni dei venti solari sono state effettuate dai sensori del Rosetta Plasma Consortium. Sia RPC-LAP che RPC-MIP hanno segnalato densità plasmatiche molto basse durante la fase di discesa. I sensori hanno registrato un picco notevole di plasma a circa 2 chilometri dalla superficie, prima di cadere di nuovo, ma tutto è nella norma in quanto plasma proveniente dal gas neutro rilasciato dalla cometa: la sua densità deve essere bassa vicino alla superficie dal momento che le molecole che si trovano lì hanno appena lasciato il nucleo e non hanno avuto il tempo di ionizzarsi. Il sensore RPC-MAG ha poi confermato quanto visto da Philae nel 2014, cioè che la cometa non è magnetica: il sensore ha effettuato delle misurazioni fino a 11 metri dalla superficie senza registrare particolari picchi nel campo magnetico cometario.
Lo strumento tutto italiano GIADA era acceso durante la discesa, ma nelle ultime ore prima di spegnersi definitivamente non ha rilevato la presenza di polvere e ciò rende questi dati molto interessanti visto che una cometa è fatta per la maggior parte di polvere. Alessandra Rotundi, PI di GIADA, ha detto che la discesa è stata effettuata in un ambiente simile a una stanza appena pulita. Probabilmente la scarsa presenza di polvere è dovuta allo scarso tasso di produzione di acqua e quindi le particelle di polvere non riescono a sollevarsi dalla superficie. GIADA riesce a rilevare granelli di polvere fino a 50 micrometri di diametro, quindi tutto ciò al di sotto di questa soglia (e quindi granelli di polvere quasi impercettibili) sono passati senza disturbare la discesa della sonda.
Martin Hilchenbach, PI dello strumento COSIMA, ha commentato il successo della missione: «Sono rimasto veramente colpito che dopo 26 mesi di attività, la motivazione era alta come il primo giorno». Matt Taylor, project scientist di Rosetta, ha aggiunto: «Le operazioni sono state completate oltre due mesi fa e le squadre di ricercatori che lavorano agli strumenti sono molto concentrati sull’analisi dell’enorme quantità di dati raccolti nel corso di oltre due anni da Rosetta attorno alla cometa».
di Eleonora Ferroni (Media Inaf)

Un’orbita per due comete

In arrivo in questi giorni ci sono non una, ma ben due comete. Una delle due, nella giornata di domani, “sfiorerà” la Terra, passando ad appena 3.5 milioni di km da noi e classificandosi terza per distanza nella storia dei passaggi ravvicinati. Entrambi gli oggetti manterranno quindi una distanza di sicurezza dal nostro pianeta, e potrebbero avere in comune qualcosa in più di alcuni parametri orbitali: in passato potrebbero essere state una cometa sola.
La prima cometa si chiama P/2016 BA14, ed è stata scoperta il 22 gennaio 2016 grazie al telescopio PanSTARRS, gestito dall’Università delle Hawaii. Inizialmente si è pensato che l’oggetto scoperto fosse un asteroide, ma le osservazioni successive, realizzate da un team composto da ricercatori dell’Università del Maryland e del Lowell Observatory, hanno mostrato la presenza di una debole coda, rivelando che si trattava di una cometa.
L’orbita di questa cometa appena scoperta, però, aveva in serbo una sorpresa. Gli scienziati hanno notato che la traiettoria di P/2016 BA14 era sorprendentemente simile a quella della cometa252P/LINEAR, che era stata avvistata per la prima volta il 7 aprile del 2000, nel contesto della campagna osservativa denominata Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR) del Massachusetts Institute of Technology.
La coincidenza ha fatto pensare che le due comete potessero costituire un sistema doppio, ovvero che fossero due comete “gemelle”. P/2016 BA14 è grande circa la metà di 252P/LINEAR e potrebbe essersi staccata in un’epoca lontana, a partire da una cometa unica e più massiccia.
«La cometa P/2016 BA14 potrebbe essere un frammento che si è staccato in passato da 252P/LINEAR. L’ipotesi è stata avanzata a partire dalle due orbite, che sono estremamente simili», dice Paul Chodas, direttore del Center of NEO Studies (CNEOS, dove NEO sta per Near Earth Object, vale a dire oggetto con un’orbita che può intersecare quella terrestre) presso il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena. «Sappiamo da tempo che le comete sono oggetti relativamente fragili. Nel 1993, ad esempio, la cometa Shoemaker-Levy 9 si è frammentata finendo per immergersi nell’atmosfera di Giove. Forse durante un passaggio nel sistema solare interno o un sorvolo ravvicinato di Giove, il pezzo che noi oggi conosciamo come BA14 potrebbe essersi separato da 252P».
Le osservazioni recenti di 252P/LINEAR ottenute dal telescopio spaziale Hubble e quelle di P/2016 BA14 realizzate dall’Infrared Telescope Facility della NASA potranno aiutarci ad approfondire la loro eventuale natura doppia.
252P/LINEAR ha un diametro pari a 230 metri, e sta passando proprio oggi, 21 marzo 2016, alla sua distanza minima dalla Terra: circa 5.2 milioni di km. Nella giornata di domani, la seguirà P/2016 BA14, che passerà a circa 3.5 milioni di km dal nostro pianeta. Si tratterà di uno dei passaggi più ravvicinati in assoluto, preceduto solo dalla cometa Lexell, che nel 1770 passò a 2.2 milioni di km da noi, e la cometa IRAS-Araki-Alcock, che nel 1983 sfiorò la Terra arrivando ad appena 1.5 milioni di km di distanza dalla sua superficie.
Il momento del massimo avvicinamento della cometa 252P/LINEAR è fissato per oggi alle 13:14 ora italiana. Quello della cometa P/2016 BA14, invece, avverrà domani, 22 marzo, alle 15:30 ora italiana. Tutti coloro che sperano di vedere queste comete, dovranno dotarsi di telescopi piuttosto potenti, poiché la loro dimensione relativamente piccola le rende molto deboli.
I passaggi ravvicinati di queste due comete sono i più estremi che potremo osservare per un bel po’ di tempo. «Il 22 marzo la cometa P/2016 BA14 passerà talmente vicino a noi che non vedremo eventi simili almeno per i prossimi 150 anni», spiega Chodas. «P/2016 BA14 non rappresenta una minaccia per la Terra, ma anzi è un’ottima opportunità per migliorare la nostra conoscenza scientifica delle comete».
Il sito del CNEOS contiene una lista completa degli avvicinamenti recenti e futuri, così come molti altri dati sulle orbite dei NEO noti. In questo modo gli scienziati, gli appassionati e il pubblico generico possono tenere traccia delle informazioni raccolte su tutti gli oggetti potenzialmente pericolosi che conosciamo.
di Elisa Nichelli (INAF)

Cometa scatenata: fuoco d’artificio da 67P

Sprizza ghiaccio e polvere la cometa, inondata dalla luce dal Sole. E sprizzano gioia ed entusiasmo le scienziate e gli scienziati degli strumenti a bordo di Rosetta, inondati a loro volta da una manna di dati come non avevano visto mai. In attesa del giro di boa del perielio (così si chiama il punto di minore distanza dal Sole), in calendario per giovedì 13 agosto, non c’era modo migliore per festeggiare un anno di strada insieme, percorso a braccetto per il Sistema solare dall’orbiter e dalla cometa. La sonda ESA raggiunse infatti la sua destinazione, entrando in orbita attorno a 67P, il 6 agosto 2014. E il 29 luglio scorso, dunque appena pochi giorni prima dell’anniversario, il calore del Sole ha “stappato la bottiglia” – o meglio, la cometa – spruzzando molecole d’ogni sorta sugli strumenti assetati di dati. Primo fra tutti GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator), l’acchiappapolvere “made in Italy” di cui è responsabile Alessandra Rotundi, dell’Università Parthenope di Napoli e associata INAF, investito – circa 14 ore dopo l’avvistamento del getto da parte d’un altro strumento italiano, la camera OSIRIS – da un flusso di materiale che ha raggiunto il culmine il primo d’agosto: fino a 70 particelle in sole 4 ore. «GIADA ama i primi di agosto: la sua prima particella l’ha vista primo agosto del 2014, e ora questo dust party, un tripudio di polvere… è stata una bella emozione. Lo scorso anno perché era la sua prima particella. Ora le particelle raccolte sono circa duemila, quindi ci siamo ormai abituati, ma quando Vincenzo Della Corte (dell’INAF IAPS Roma, deputy PI di GIADA) mi ha annunciato del party era un momento di grande magra: Rosetta si trovava infatti da un paio di mesi in una zona adatta agli star tracker, e non agli strumenti per la polvere, che non vedevano quasi nulla ormai dai primi di giugno. Aspettiamo il primo agosto del 2016, a questo punto!», scherza Rotundi raggiunta da Media INAF. Ma a festeggiare sono in tanti, dicevamo. Torniamo dunque alle 15:24 ora italiana di mercoledì 29 luglio: è esattamente in quell’istante che la camera OSIRIS, da 186 km di distanza dalla superficie della cometa, ha scattato l’incredibile foto che vedete in apertura. Nel fotogramma immediatamente precedente, preso circa 18 minuti, di quel getto non vi era alcuna traccia. Idem o quasi per il successivo, preso 18 minuti dopo. Insomma, s’è trattato d’un evento breve e intenso, il più intenso fino a oggi registrato dalla sonda ESA. Evento che subito ha messo in fibrillazione l’intera suite di strumenti scientifici. Mentre GIADA s’apprestava a caratterizzare dal punto di vista fisico i grani di polvere, misurandone non solo la quantità ma anche la velocità (che da una media di 8 metri al secondo è salita fino a 20 m/s, con punte di 30 m/s), l’analisi delle variazioni chimiche del gas della chioma venivano prese in carico dallo spettrometro di massa di ROSINA. «Il primo rapido sguardo alle misure che abbiamo preso dopo il getto mostra qualcosa di affascinante», dice la responsabile di ROSINA Kathrin Altwegg, dell’Università di Berna, osservando come, rispetto alle misure effettuate due giorni prima, la quantità di anidride carbonica (CO2) sia raddoppiata, quella di metano (CH4) quadruplicata e quella di acido solfidrico (H2S) sia addirittura aumentata di sette volte. «Registriamo anche tracce di materiale organico pesante, che potrebbero essere correlate proprio al getto di polvere», aggiunge Altwegg, sottolineando quanto sia ancora prematuro poter farne risalire con certezza l’origine al sottosuolo della cometa. Una speranza comunque tutt’altro che campata in aria, quella d’aver messo finalmente le mani sul materiale interno di 67P. «Che le particelle provengano da zone più “fresche” della cometa è molto probabile. La cometa», spiega infatti Rotundi ricordando i risultati descritti nell’articolo a prima firma di Fabrizio Capaccioni, basato sui dati dello strumento VIRTIS, pubblicato a inizio anno su Science, «è ricoperta da una “crosta” composta prevalentemente da materiale organico, che rappresenta una sorta di isolante termico e uno strato protettivo per il materiale più interno. Man mano che la cometa si avvicina al Sole, la frammentazione della crosta è un fenomeno sempre più probabile, a causa dell’aumentare della temperatura e del riscaldamento subito dal materiale volatile sottostante. Potrebbe quindi essere stato un fenomeno di questo tipo che ha favorito l’insorgere dell’outburst e l’emissione di materiale sub-superficiale che GIADA è stata ben felice di “accogliere”». Infine, sorprese anche sul fonte dell’interazione con il vento solare, costantemente monitorata dal magnetometro di bordo dell’orbiter. «Il campo magnetico indotto del vento solare inizia ad accumularsi, come le auto in coda in un ingorgo del traffico, fino a bloccarsi del tutto nei pressi del nucleo della cometa, dando così origine, sul versante rivolto verso il Sole, a una regione priva di campo magnetico detta “cavita diamagnetica”» spiega Charlotte Götz dell’Istituto di Geofisica e Fisica extraterrestre a Braunschweig, in Germania. Ebbene, l’intensità del getto del 29 luglio scorso è stata tale da ampliare i confini di questa cavità fino a raggiungere, appunto, il magnetometro della sonda ESA, aumentandone dunque l’estensione ad almeno 186 km. «Imbattersi nel Sistema solare in una regione priva di campo magnetico è davvero difficile, ma in questo caso ci è stata servita su un piatto d’argento», commenta Götz. E in effetti, come ha notato il project scientist di Rosetta Matt Taylor, con questo spettacolare getto è come se la cometa avesse voluto in qualche modo aiutare la sonda che da un anno l’accompagna, e che da qualche settimana deve tenersi a distanza di sicurezza per l’attività in aumento, porgendole una preziosa manciata di materiale da analizzare. In attesa che l’arrivo al perielio renda, se possibile, quest’avventura che sembra non finire mai ancora più eccitante.
di Marco Malaspina (INAF)

Philae ci svela le comete

Il 12 novembre 2014 il mondo intero ha trattenuto il respiro mentre la sonda Philae si appoggiava per la prima volta nella storia dell’umanità sulla superficie di una cometa, la 67P/Churyumov-Gerasimenko. In uno speciale pubblicato oggi sulla rivista Science vengono presentati sette studi grazie ai quali è possibile conoscere nel dettaglio i dati mandati a terra da Philae e ciò che questi dati ci svelano sulla natura delle comete. In un resoconto dettagliato, Jens Biele e i suoi collaboratori descrivono i momenti critici della discesa di Philae su 67P, dei suoi rimbalzi da Agilkia, la zona prevista per l’atterraggio, e del suo aggancio ad una regione con una superficie più dura più lontana. L’analisi delle differenti reazioni all’urto delle superfici, basate sulle traiettorie di rimbalzo, fornisce informazioni preziose sull’evoluzione delle comete e potrebbe migliorare la progettazione delle future missioni. In passato, gli scienziati che hanno cercato di valutare la solidità della superficie di una cometa hanno dovuto affidarsi a osservazioni indirette, con le quali era possibile ottenere misure entro intervalli di incertezza molto ampi, e questo aveva sollevato interrogativi sulla possibilità che una sonda sarebbe stata o meno in grado di attraccare su un materiale potenzialmente molto rarefatto. Dopo aver analizzato il profilo di profondità delle orme lasciate dal lander sulla superficie della cometa, il team di scienziati guidato da Biele ritiene che i piedi di Philae siano entrati in contatto inizialmente con una superficie granulosa e morbida, di circa 25 centimetri di spessore, e poi con uno strato più duro sottostante.Questa stratificazione comporta una resistenza alla compressione di circa 1 kilopascal, mentre quella Agilkia supera i 2 megapascal (2.000 kilopascal), contribuendo alla ragione per cui solo una gamba è stata in grado di ancorarsi a quest’ultima superficie, e solo parzialmente. «Con il segnale ricevuto da Philae a metà giugno aumenta la nostra speranza che possa essere riattivato per continuare questa entusiasmante avventura con nuove misure scientifiche e immagini. Grazie a questi nuovi dati potremmo rilevare dei cambiamenti della superficie, oppure uno spostamento della sonda Philae rispetto alla posizione raggiunta otto mesi fa», dichiara Stephan Ulamec, Lander Manager presso l’Agenzia Spaziale Tedesca, DLR, in Germania. Nell’articolo scritto da Wlodek Kofman e i suoi collaboratori, si riporta che la composizione della testa della cometa sembra essere abbastanza omogenea. Per farsi un’idea più chiara di come siano fatti gli strati interni di 67P, il team ha utilizzato lo strumento CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) inviando segnali elettromagnetici attraverso il nucleo della cometa verso Rosetta, posizionata sul lato opposto. I segnali ricevuti da Rosetta non mostravano uno schema tipico dovuto alla dispersione del segnale, e questo indica che l’interno della cometa è uniforme. Il team ha utilizzato queste misurazioni elettromagnetiche per determinare anche che 67P ha un rapporto polvere/ghiaccio che va da 0.4 a 2.6 e una porosità molto elevata: tra il 75 e l’85%. La ricerca condotta da Fred Goesmann e colleghi riguarda un’ulteriore analisi della composizione di 67P, realizzata utilizzando lo strumento COSAC (COmetary SAmpling and Composition). COSAC è stato progettato per identificare i composti organici presenti nella cometa allo scopo di raggiungere una comprensione più profonda dell’origine della vita sulla Terra. Alcuni scienziati ritengono infatti che le comete abbiano portato sulla Terra dei materiali che si sono rivelati importanti per la sua evoluzione chimica e biologica. Il dispositivo ha raccolto materiale cometario quando si trovava a 10 km dalla superficie del nucleo, in seguito al primo rimbalzo, e nel sito accometaggio finale. Questa analisi ha permesso di individuare sedici composti organici, quattro dei quali (isocianato di metile, acetone, propionaldeide, e acetammide) non erano mai stati osservati nelle comete prima d’ora. In uno studio correlato, Ian Wright e il suo team hanno analizzato i composti organici di 67P utilizzando Ptolemy, uno strumento che misura i rapporti tra isotopi stabili. I loro risultati indicano la presenza sulla superficie della cometa di un polimero indotto dalla radiazione nonché l’assenza di composti aromatici, come ad esempio il benzene. In uno studio di Jean-Pierre Bibring e colleghi, la superficie di 67P è stata analizzata con l’ausilio di immagini panoramiche scattate da sette camere, che costituiscono il Comet Infrared and Visbile Analyser (CIVA). La raccolta di immagini, scattate da poco dopo il primo rimbalzo di Philae fino al touchdown, rivelano una superficie ricca di fratture con presenza di rocce riflettenti e strutture che mostrano grande varietà in scale di dimensione. Tutte queste informazioni offrono spunti inediti per lo studio di questo tipo di materia spaziale primitiva. Con l’avvicinamento di Philae a 67P, le sequenze di immagini realizzate prima da lontano e poi da vicino hanno rivelato un quadro più chiaro della geografia della cometa. L’analisi effettuata da di Stefano Mottola e i suoi collaboratori delle immagini raccolte durante la discesa dal Rosetta Lander Imaging System (ROLIS) suggerisce che il paesaggio di 67P è stato progressivamente modellato dall’erosione. Massi sporgenti e aree granulose sono circondati da depressioni che ricordano quelle osservate sulla Terra, risultato dell’erosione del vento e della successiva deposizione di materiale. Gli autori ipotizzano che parte dell’erosione avvenga da “getti”, ovvero dall’espulsione di particelle di terreno dovuta all’impatto di “proiettili” (piccoli corpi che hanno colpito la superficie a grandi velocità). Questa ipotesi è confermata da numerose simulazioni. «Questi primi dati pionieristici, raccolti direttamente sulla superficie di un cometa, stanno modificando profondamente la nostra visione di questi corpi celesti e ci forniscono informazioni sempre più dettagliate sulla storia del Sistema Solare», spiega Jean-Pierre Bibring ricercatore e principal investigator dello strumento CIVA presso l’Institut d’Astrophysique Spatiale di Orsay, in Francia. «La riattivazione ci permetterebbe anche di completare la caratterizzazione del composizione elementare, isotopica e molecolare del materiale cometario, specialmente nelle sue fasi refrattarie, grazie agli strumenti APXS, CIVA-M, Ptolemy e COSAC» Infine, per determinare le proprietà termiche e meccaniche di 67P, Tilman Spohn e colleghi hanno analizzato i dati provenienti dallo strumento Multi Purpose Sensors for Surface and Subsurface Science (MUPUS) a bordo di Philae. A causa dell’imprevisto luogo di attracco finale, i sensori non sono stati in grado di penetrare la superficie, troppo dura per ottenere letture di temperatura degli strati più profondi; tuttavia, i dati che è stato possibile raccogliere rivelano che la temperatura della superficie esposta al sole varia tra 90 e 130° K (da -183 a -143° C). Analizzando la composizione del terreno e la sua inerzia termica, ovvero la capacità del materiale di variare la propria temperatura in base a sollecitazioni esterne, il team ha scoperto che la superficie nel punto di approdo finale è coperto da uno strato di polvere di ghiaccio molto compatta, con una porosità che va dal 30 al 65%. «Queste osservazioni estremamente accurate, ottenute da un paio di posizioni differenti, rafforzano ulteriormente le numerose misurazioni effettuate in remoto da Rosetta che hanno coperto l’intero nucleo cometario nell’arco dell’ultimo anno», afferma Nicolas Altobelli, project scientist di Rosetta presso l’ESA. «Con il rapido avvicinamento del perielio, siamo impegnati nel monitoraggio dell’attività della cometa da una distanza di sicurezza e continuiamo la ricerca di eventuali variazioni delle caratteristiche superficiali, sperando che Philae sarà in grado di inviare nuovi pacchetti di dati, con informazioni complementari, dalla sua posizione sulla superficie».
di Elisa Nichelli (INAF)

Getti notturni sulla cometa di Rosetta

Quando scende la notte sulla cometa di Rosetta, la 67P/Churyumov-Gerasimenko, il suo corpo dalle forme bizzarre rimane molto attivo. Questo è ciò che si osserva nelle recenti immagini della regione denominata Ma’at, situata sulla “testa” della cometa, catturate dallo strumento OSIRIS, il sistema di imaging a bordo della sonda spaziale Rosetta a cui ha contribuito significativamente l’Università di Padova con il CISAS. Tali immagini sono state raccolte mezz’ora dopo il tramonto del Sole sulla regione e mostrano getti di polvere che si disperdono nello spazio. I ricercatori del team di OSIRIS ritengono che alla base di questo fenomeno ci sia il riscaldamento progressivo della cometa. «Solo di recente abbiamo abbiamo iniziato ad osservare i getti di polvere che persistono anche dopo il tramonto», dice il Principal Investigator di OSIRIS Holger Sierks del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germania. Negli ultimi mesi l’attività della cometa si collocava nelle aree illuminate dal Sole. Subito dopo il tramonto questi getti si abbassavano e non si risvegliavano se non alla successiva alba. Un’eccezione è rappresentata dall’immagine dal 12 marzo 2015 che mostra l’inizio di un getto di polvere proveniente da una zona vicina a quella in cui inizia l’alba. Secondo gli scienziati del team OSIRIS, la presenza di getti anche dopo il tramonto è un nuovo segno dell’attività crescente della cometa. «Attualmente 67P si sta avvicinando al perielio, che è previsto per metà agosto», ha dichiarato Sierks. Nel momento in cui l’immagine è stata scattata la cometa e il Sole si trovavano ad appena 270 milioni di chilometri di distanza. «L’irraggiamento solare sta diventando sempre più intenso, e quindi la superficie illuminata sta aumentando la propria temperatura», ha aggiunto Sierks. Le prime analisi suggeriscono che la cometa potrebbe immagazzinare questo calore per un po’ di tempo nei suoi strati superficiali. «Mentre la polvere che copre la superficie della cometa si raffredda rapidamente dopo il tramonto, gli strati più profondi mantengono il calore per un periodo di tempo più lungo», afferma Xian Shi, scienziato del team OSIRIS presso il MPS, che ha esaminato i getti sulla superficie della cometa. Gli scienziati sospettano che in questi strati vi sia la scorta di gas congelati che alimenta l’attività della cometa. Anche missioni cometarie del passato, come Stardust sulla cometa 81P/Wild 2 e Deep Impact sulla cometa 9P/Tempel 1, avevano osservato la presenza di getti lungo la superficie notturna. «Ma solo grazie alle immagini ad alta risoluzione di OSIRIS possiamo studiare questo fenomeno nel dettaglio», ha concluso Sierks.
di Elisa Nichelli (INAF)

Niente campo magnetico per 67/P

Niente campo magnetico per la cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. La scoperta, pubblicata sulla rivista Science, si basa sulle misurazione realizzate con due strumenti, due sofisticati magnetometri che Hans-Ulrich Auster e colleghi (primo autore dello studio) hanno utilizzato per raccogliere misure di campo magnetico durante e dopo la discesa del lander, uno a bordo della sonda Rosetta e un altro a bordo del lander, che come sappiamo lo scorso novembre per la prima volta nella storia ha toccato il suolo di una cometa. Un dato importante in quanto le precedenti missioni volte allo studio delle comete, oggetti nati durante i primi momenti di vita del nostro sistema solare e quindi fondamentali per comprenderne l’evoluzione, non erano riusciti con i soli fly by, per quanto ravvicinati, a raccogliere abbastanza dati per misurarne il magnetismo, influenzati anche dal vento solare e dalla sua carica magnetica.  La scoperta suggerisce che le forze magnetiche non svolgano un ruolo dominante nella formazione della cometa e della sua evoluzione, almeno non per oggetti di queste dimensioni.  Studiare le proprietà di una cometa può fornire indicazioni sul ruolo che i campi magnetici potrebbero aver svolto nella formazione dei corpi del sistema solare circa 4,6 miliardi anni fa. La polvere del vorticoso disco protoplanetario che ha dato vita al nostro sistema solare conteneva una significativa presenza di ferro, parte in forma di magnetite. Infatti grani di millimetriche dimensioni di magnetite sono stati trovati nei meteoriti, indicandone la presenza nei primi momenti di formazione del Sistema Solare.  Un dato che ha portato a ritenere che i campi magnetici possano aver svolto un ruolo determinante nel processo di accrescimento dei corpi, ma non è ancora chiaro la loro importanza quando è entrata in gioco la gravità che ha fatto passare la scala di accrescimento da centimetri e metri a centinaia di metri e chilometri.
«Se nessun materiale risulta magnetizzato, vuol dire che deve essere su una scala minore di un metro, al di sotto della risoluzione spaziale delle nostre misurazioni. E se la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko è rappresentativa di tutti i nuclei cometari, allora è improbabile che le forze magnetiche abbiano svolto un ruolo nell’aggregazione di blocchi planetari maggiori di un metro di dimensioni», conclude Hans­ Ulrich Auster e co­principal investigator di ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor).
di Francesco Rea (INAF)

Rosetta trova l’azoto molecolare

La missione Rosetta dell’ESA si intasca un altro primato scientifico. Sua infatti la prima misura della presenza di azoto molecolare (N2) in una cometa. Non che l’azoto sia sconosciuto su questi corpi celesti,anzi. Questo elemento chimico è già stato rivelato nella chioma e nella coda di altre comete, ma legato con altre specie a formare vari composti, come acido cianidrico e ammoniaca. L’avere scoperto ora anche la sua variante ‘pura’ allo stato di molecola, ovvero due atomi identici legati insieme, da informazioni assai preziose per chiarire le condizioni ambientali del Sistema solare ancora in fase di formazione, la stessa epoca in cui risale l’origine della cometa 67P/Churiumov/Gerasimenko. Gli scienziati ritengono infatti che l’azoto molecolare fosse la forma di aggregazione più comune di questo elemento all’alba del nostro sistema planetario, soprattutto nelle regioni più periferiche e fredde, oggi il regno dei giganti gassosi, dove lo si trova in abbondanza anche nell’atmosfera di Titano, la maggiore delle lune di Saturno, o nelle atmosfere e nei ghiacci superficiali di Plutone e Tritone, satellite di Nettuno. I nuovi risultati, che vengono pubblicati in un articolo sull’ultimo numero della rivista Science, sono basati su 138 misure raccolte dallo strumento ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer cor Ion and Neutral Analysis) a bordo di Rosetta tra il 17 e il 23 ottobre scorso, quando il veicolo spaziale orbitava a circa 10 km dal centro della cometa.
«Identificare le zone dove si trova l’azoto molecolare ci permette di fissare vincoli stringenti sulle condizioni in cui si è venuta a formare la cometa, poiché questo composto richiede molto basse per essere intrappolato nel ghiaccio», dice Martin Rubin dell’Università di Berna, primo autore dello studio.
La cattura di azoto molecolare nei ghiacci presenti nella nebulosa protosolare dovrebbe essere avvenuta a temperature analoghe a quelle richieste per l’intrappolamento di monossido di carbonio. Così, gli scienziati hanno confrontato il rapporto tra azoto molecolare e monossido di carbonio sulla cometa a quello della nebulosa protosolare, come calcolato sul rapporto tra azoto e carbonio misurato su Giove e nel vento solare.
Tale rapporto per la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko risulta essere circa 25 volte inferiore a quello del valore ricavato per l’ambiente di formazione del Sistema solare. Gli scienziati pensano che questa diminuzione possa essere una conseguenza della formazione di ghiaccio a bassissime temperature nella nebulosa primordiale.
Un altro interessante aspetto legato alla presenza di azoto nella cometa è il ruolo che questi corpi celesti possono aver avuto nel disseminare questo elemento chimico sui pianeti del Sistema solare, Terra inclusa.
«Così come abbiamo indagato per conoscere il ruolo delle comete nel rifornire di acqua la Terra, vorremmo trovare vincoli sul rilascio di altri ‘ingredienti’, in particolare quelli che costituiscono i mattoni della vita, come l’azoto», dice Kathrin Altwegg, sempre dell’Università di Berna, Principal Investigator per ROSINA.
Le indagini condotte, basate sui rapporti sui rapporti di due isotopi dell’azoto, 14N e 15N, indicano però che le quantità di questo elemento nell’atmosfera terrestre non possono essere completamente spiegate attraverso il meccanismo del rifornimento da parte di comete come quella che sta studiando Rosetta.
di Marco Galliani (INAF)