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)
Rosetta trova l’azoto molecolare
20 Mar 2015 Lascia un commento
in Comete Tag:azoto molecolare, ESA, Missione Rosetta, ROSINA
Zoom sulla cometa
17 Feb 2015 Lascia un commento
Mai così vicino: appena 6 km. Così vicino da essere più una carezza che un flyby. E visto che per una carezza non c’è giorno più appropriato di San Valentino, l’ESA ha scelto proprio il 14 febbraio per portare la sonda Rosetta alla minima distanza dalla cometa 67P. Il punto di avvicinamento massimo è stato raggiunto alle 13:41 ora italiana, mentre Rosetta sorvolava la regione battezzata Imhotep, sul lobo principale.
La foto che potete vedere sul sito INAF – non ritoccata in alcun modo, sottolineano giustamente orgogliosi dal centro di controllo della missione – raffigura un’area di 1.37 km di lato, ed è stata scattata dalla Navigation Camera di bordo circa un’ora e mezza più tardi, alle 15:15, quando la distanza era ancora alquanto ridotta: 8.9 km. Sufficiente a garantire un’immagine di ottima qualità, con una risoluzione di 0.76 metri per pixel.
L’immagine mostra in modo evidente la grande varietà del terreno cometario. Si notano formazioni affioranti in netto contrasto con le distese di suolo liscio, coperto di polvere. In alcune zone, per esempio al centro e lievemente sulla sinistra, si riconoscono rilievi quasi perfettamente circolari e piatti in superficie. Sparsi qua e là, massi che vanno da qualche metro a qualche decina di metri, il più grande dei quali, battezzato Cheops, si erge maestoso in alto al centro.
Rosetta si trova oggi a 345 milioni chilometri dal Sole. Il punto di minima distanza dal Sole, il perielio, sarà raggiunto il prossimo 13 agosto, quando la cometa viaggerà tra le orbite della Terra e di Marte a circa 186 milioni dalla nostra stella.
Redazione Media Inaf
Scurissima, arida e ricca di molecole organiche
23 Gen 2015 Lascia un commento
in Comete Tag:67/P Churyumov-Gerasimenko
Science – Speciale ROSETTA La cometa 67/P Churyumov Gerasimenko è scurissima, povera di ghiaccio d’acqua sulla sua superficie, ma ricca di composti organici presenti negli amminoacidi, i ‘mattoni della vita’. Questi in estrema sintesi i primi risultati sulle proprietà della superficie del nucleo della cometa 67/P, pubblicati in un articolo sull’ultimo numero della rivista Science. Risultati ottenuti grazie ai dati raccolti tra agosto e dicembre 2014 dallo spettrometro a immagini italiano VIRTIS (Visual, Infra-Red and Thermal Imaging Spectrometer) a bordo della sonda Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea, ESA. Lo strumento è stato realizzato da un consorzio internazionale italo-franco-tedesco sotto la responsabilità dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali dell’INAF e con il contributo italiano finanziato dall’ASI, Agenzia Spaziale Italiana. La prima sorpresa che emerge dallo studio arriva dalla misura dell’albedo della cometa, ossia la quantità di luce solare riflessa dalla superficie del nucleo, che è solo del 6%. Per confronto il nostro satellite naturale, la Luna, possiede un albedo circa doppio. Il valore che possiede 67/P ci fa capire che la cometa è uno degli oggetti più scuri del Sistema solare. Un potere riflettente cosi basso indica che sulla superficie della cometa sono presenti minerali opachi alla radiazione (come ad esempio solfuri ferrosi), ma anche composti contenenti carbonio. Ci dice inoltre che la presenza di ghiaccio d’acqua negli strati più superficiali del nucleo è estremamente limitata o assente. «Questo ovviamente non significa che la cometa non sia ricca d’acqua, ma soltanto che i primi strati (all’incirca di un millimetro o poco più di spessore) non contengono ghiaccio» commenta Fabrizio Capaccioni, ricercatore dell’INAF-IAPS di Roma, Principal Investigator di VIRTIS e primo autore dell’articolo suScience. «Ciò è legato alla storia evolutiva recente della cometa. I ripetuti passaggi nelle vicinanze del Sole determinano la sublimazione del ghiaccio dalla superficie». La scoperta più rilevante è collegata poi all’individuazione di segnali nella banda dell’infrarosso legati alla presenza di composti organici macromolecolari, osservati sulla totalità della superficie del nucleo di 67/P. Alcuni di questi composti sono assimilabili adacidi carbossilici, o piuttosto a polimeri di acidi carbossilici, presenti negli amminoacidi. Amminoacidi sono stati osservati già in materiali cometari e in meteoriti primitive, ma questa è la prima volta che simili composti sono stati osservati direttamente sulla superficie di un nucleo cometario. Inoltre, la copertura globale della superficie lascia supporre che tali composti fossero presenti in abbondanti quantità nel materiale che è stato assemblato a formare il nucleo cometario. «La formazione di tali composti richiede la presenza di ghiacci di elementi molto volatili, come ad esempio metanolo, metano o monossido di carbonio, che solidificano solo a basse temperature» spiega Capaccioni. «La loro regione di formazione doveva trovarsi quindi a grandi distanze dal Sole nelle prime fasi di formazione del Sistema solare. Ciò fa quindi supporre che ci troviamo effettivamente in presenza di una cometa che contiene al suo interno tracce dei composti primordiali o addirittura precedenti alla formazione del nostro Sistema solare».
di Marco Galliani (INAF)
Le comete della Fascia principale
13 Dic 2014 Lascia un commento
in Comete Tag:asteroidi, Fascia Principale, Giove, Marte
La fascia principale degli asteroidi è la regione del sistema solare situata grossomodo tra le orbite di Marte e di Giove. È occupata da numerosi corpi di forma irregolare chiamati asteroidi o pianeti minori. Circa metà della massa della fascia è contenuta nei quattro asteroidi più grandi, Cerere, Vesta, Pallade, e Igea. Questi hanno diametri medi di oltre 400 km, mentre Cerere, l’unico pianeta nano della fascia, di circa 950 km. I restanti corpi hanno dimensioni più ridotte, fino a quelle di un granello di polvere. Il materiale asteroidale è distribuito in modo estremamente diradato; numerosi veicoli spaziali senza equipaggio l’hanno attraversato senza incidenti. Tuttavia, tra gli asteroidi più grandi possono verificarsi collisioni che possono formare una famiglia di asteroidi i cui membri hanno caratteristiche orbitali e composizioni simili. Un tempo si riteneva che fossero le collisioni tra gli asteroidi a produrre quella polvere fine che contribuisce maggiormente a formare la luce zodiacale. Nesvorny e Jenniskens (2010 Astrophysical Journal), però, hanno attribuito l’85 per cento della polvere della luce zodiacale a frammentazioni di comete della famiglia di Giove piuttosto che a collisioni tra asteroidi. I singoli asteroidi della fascia sono classificati in base al loro spettro. La maggior parte rientra in tre gruppi fondamentali: a base di carbonio (tipo C), a base di silicati (tipo S), a base di metalli (tipo M). La fascia degli asteroidi si è formata dalla nebulosa solare primordiale come aggregazione di planetesimi, che a loro volta hanno formato i protopianeti. Tra Marte e Giove, tuttavia, le perturbazioni gravitazionali causate da Giove avevano dotato i protopianeti di troppa energia orbitale perché potessero accrescersi in pianeti. Le collisioni diventarono troppo violente, così, invece di aggregarsi, i planetesimi e la maggior parte dei protopianeti si frantumarono. Di conseguenza, il 99,9% della massa iniziale della fascia degli asteroidi andò persa nei primi 100 milioni di anni di vita del Sistema Solare. Alla fine, alcuni frammenti si fecero strada verso il Sistema Solare interno, causando impatti meteoritici con i pianeti interni. Le orbite degli asteroidi continuano ad essere sensibilmente perturbate ogni volta che il loro periodo di rivoluzione attorno al Sole entra in risonanza orbitale con Giove. Alle distanze orbitali a cui si trovano, quando essi vengono spinti in altre orbite, si forma una lacuna di Kirkwood. In altre regioni del Sistema Solare, esistono altri corpi minori, tra cui: i centauri, gli oggetti della fascia di Kuiper e del disco diffuso, le comete della nube di Oort.
Comete della fascia principale
Diversi corpi della fascia esterna mostrano un’attività di tipo cometario. Poiché le loro orbite non possono essere spiegate con la cattura di comete classiche, si pensa che molti degli asteroidi esterni possano essere ghiacciati, con il ghiaccio a volte sottoposto a sublimazione attraverso piccoli urti. Le comete della fascia principale potrebbero essere state una delle fonti principali degli oceani della Terra: le comete classiche hanno un rapporto deuterio-idrogeno troppo basso per esserne considerate la fonte principale.
Orbite
La maggior parte degli asteroidi della fascia ha un’eccentricità orbitale inferiore a 0,4 e un’inclinazione inferiore a 30°. La loro distribuzione orbitale è massima ad un’eccentricità di 0,07 circa e un’inclinazione inferiore a 4°. Così, mentre un asteroide tipico ha un’orbita quasi circolare e si trova relativamente vicino al piano dell’eclittica, alcuni possono avere orbite molto eccentriche ed estendersi ben al di fuori del piano dell’eclittica. A volte, il termine ‘fascia principale’ è usato per indicare solo la regione centrale, dove si trova la più forte concentrazione di corpi. Questa si trova tra le lacune di Kirkwood 4:1 e 2:1 (a 2,06 e 3,27 UA rispettivamente), e ad eccentricità orbitali inferiori a 0,33 circa, con inclinazioni orbitali inferiori a 20° circa. La regione centrale contiene circa il 93,4% di tutti gli asteroidi numerati del Sistema Solare.
Tratto da Wikipedia