Spazio

Il ghiaccio fornisce indizi sull’evoluzione della cometa 67P

Ghiaccio sulla cometa 67P Churyumov-Gerasimenko. A confermarlo sono stati i dati dello strumento VIRTIS, lo spettrometro dell’Agenzia Spaziale Italiana ideato dall’Istituto Nazionale di Astrofisica.

Mentre si spengono le speranze (e finiscono i tentativi) di rimmettersi in contatto con Philae, gli ultimi dati provenienti da Rosetta confermano la presenza di ghiaccio sulla cometa 67P Churyumov-Gerasimenko.

Il ghiaccio è stato rilevato in due diversi punti della regione denominata Imhotep, fornendoci importanti informazioni sui processi di creazione degli strati di ghiaccio all’interno della cometa. Infatti, anche se il vapore acqueo è il principale gas sprigionato da 67P, le chiazze di ghiaccio sono rare sulla sua superficie. Due aree nella regione di Imhotep che misurano oltre 50 metri appaiono però agli occhi dello strumento come macchie brillanti composte da ghiaccio.

Ghiaccio puro. Le zone ricoperte da ghiaccio sono associate con le pareti verticali e le zone di accumulo sottostanti dove è stata misurata una temperatura di -120°C. Il ghiaccio puro rappresenta circa il 5% di ciascuna zona campionata, il resto comprende materiale di colore scuro.

Lo studio pubblicato su Nature ha anche fatto luce sulle diverse dimensioni dei granelli di ghiaccio sulla cometa: vanno da diverse decine di micrometri a circa 2 millimetri di diametro.

Queste dimensioni contrastano molto con quelle rilevate grazie a una precedente osservazione di VIRTIS che si era concentrato sulla regione di Hapi sulla parte attiva di 67P. Lì i cristalli misuravano solo pochi micrometri di diametro.

«Le due diverse popolazioni di grani di ghiaccio d’acqua implicano un diverso processo di formazione» spiega Gianrico Filacchione dell’INAF-IAPS e autore principale dello studio pubblicato sulla rivista Nature. Su Hapi, i grani molto piccoli sono associati a un sottile strato di ghiaccio che si forma a seguito della rapida condensazione del vapor d’acqua durante le ore notturne. «I grani su Imhotep invece – continua Filacchione – hanno subìto un’evoluzione più complessa: probabilmente si sono formati più lentamente e sono occasionalmente esposti a seguito dell’erosione degli strati esterni».

«Se dunque gli strati di ghiaccio sottile rivelati sulla superficie della cometa sono il risultato dell’attività, essi non necessariamente si sono creati al tempo di formazione nucleo» aggiunge Fabrizio Capaccioni, dell’INAF-IAPS e Principal Investigator di VIRTIS.

Se assumiamo come dimensione tipica dei granelli quella che misura qualche decina di micron possiamo desumere che i grani di dimensioni maggiori si siano formati dall’accrescimento dei cristalli di ghiaccio secondari.

Sublimazione. Un’ipotesi plausibile è che i cristalli vengano accorpati attraverso il processo di sinterizzazione. Un’altra, supportata anche da esperimenti di laboratorio, vede implicata la sublimazione del ghiaccio sepolto: mentre parte del vapore acqueo sprigionato fuoriesce dal nucleo, una porzione significativa si ricondensa fino a formare vari strati.

L’energia supplementare richiesta per il processo di sublimazione potrebbe essere poi fornita da una trasformazione molecolare della struttura microscopica del ghiaccio, dallo stato amorfo a quello cristallino, dovuta alle basse temperature riscontrate sulle comete.

«È straordinario vedere come la missione Rosetta continui a fornirci dati sempre più interessanti sugli elementi dei corpi celesti» commenta il presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Roberto Battiston. «Le comete sono tra gli oggetti più antichi del nostro Sistema Solare, veri e propri messaggeri di materia primordiale, la cui decodificazione - grazie alla tecnologia e alla scienza italiana - è fondamentale per capire molti segreti sulla sua nascita».

«Grande soddisfazione per L'INAF – dice Nicolò D'Amico, presidente dell'Istituto Nazionale di Astrofisica - che ha investito notevoli risorse e intellettualità su questo ambizioso progetto internazionale».

A cura di INAF

13 gennaio 2016
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