Spazio

La cometa nera come il carbone

Anche Churyumov-Gerasimenko, obiettivo della missione di Rosetta, è nera come tutte le comete, anche se in foto le vediamo chiare: ecco perché.

La sonda Rosetta è entrata in orbita con successo attorno alla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko da un mese e adesso arrivano interessanti dati scientifici, oltre alle impressionanti immagini del nucleo, ricoperto da una moltitudine di crateri e caratterizzato da ripide scarpate e profondi crepacci. A fornire questi dati è stato lo strumento della NASA Alice, imbarcato su Rosetta. Si tratta di uno spettrometro a immagini che lavora nella banda ultravioletta dello spettro elettromagnetico: Alice ha iniziato la mappatura della superficie della cometa il mese scorso.

PIÙ NERA DEL CARBONE. Da queste osservazioni è risultato che il nucleo è estremamente scuro alle lunghezze d’onda UV. Alice ha anche rilevato idrogeno e ossigeno nella chioma della cometa. La bassa riflettività superficiale e l’estrema scarsità di ghiaccio d’acqua hanno sorpreso i responsabili della missione: si pensava infatti che essendo ancora lontana dal Sole, sul nucleo fossero ancora presenti ampie chiazze ghiacciate.

Tutte le immagini della Churyumov-Gerasimenko la mostrano dall’aspetto chiaro sullo sfondo dello spazio esterno, che è di un nero assoluto. Ma se dovessimo vedere la cometa sulla Terra saremmo scioccati dal suo aspetto: invece di un colore bianco ghiaccio ci apparirebbe più nera di una superficie di asfalto fresco.

Nonostante i nuclei cometari siano più neri del carbone, appaiono luminosi poiché il Sole li illumina su uno sfondo estremamente scuro. Per rendere l’idea, in questa immagine (a sinistra) è mostrato un pezzo di carbone illuminato da una lampada su uno sfondo completamente nero. A destra, lo stesso pezzo di carbone fotografato su uno sfondo più chiaro appare nel suo colore reale. © Bob King

CHE COS’È L’ALBEDO. Il tasso di riflettività di un corpo viene definito albedo. Un corpo che riflette il 100% della luce ha una albedo pari a 1. Ad esempio, Venere ha una albedo di 0,75 e riflette il 75% della luce solare, mentre la Terra, in media, è più scura - riflette circa il 30% della luce - e la Luna, che ci appare così luminosa, ha in realtà ha una superficie nera come il carbone.

L’asfalto fresco, per fare un altro esempio, riflette il 4% della luce, mentre la media dei nuclei cometari finora osservati da vicino varia dal 2 al 6%. L’oggetto con la più alta albedo del Sistema Solare è il satellite di Saturno Enceladus, che essendo tutto ricoperto da ghiaccio fresco riflette il 99% della luce che riceve dal Sole.

NON È LA PRIMA VOLTA. Questa caratteristica delle comete fu constatata per la prima volta dalla sonda Giotto che nel 1986 passò a poche centinaia di km dal nucleo della cometa di Halley. In base al modello palla di neve sporca ipotizzato da Fred Whipple agli inizi degli anni ’50, si pensava che i nuclei cometari avessero una superficie molto chiara e per questo motivo la telecamera a bordo della sonda fu programmata per centrarsi sulla parte più chiara del suo campo di vista. Fortunatamente dal nucleo della cometa fuoriuscivano imponenti getti di vapore d’acqua molto chiari, per cui la telecamera inquadrò anche il nucleo, cosa che altrimenti non sarebbe successa, in quanto questo risultava più scuro del carbone, con una riflettività del 4%.

Immagine ripresa dalla camera di navigazione (NavCam) di Rosetta in cui è visibile un getto di vapore emesso dal collo del nucleo della cometa. © ESA/Rosetta/Navcam/Bob King

Perché le superfici dei nuclei cometari sono così scure? Ciò è dovuto al fatto che i nuclei cometari sono costituiti da un misto di ghiacci (prevalenti), polveri e detriti rocciosi molto scuri. Quando una cometa transita in prossimità del Sole, i ghiacci vaporizzano (sublimano) e i gas si disperdono nello spazio, mentre la parte non volatile - i detriti - rimangono in buona sul nucleo, accumulandosi a ogni passaggio e andando a formare una crosta molto scura.

La crosta assorbe in maniera molto efficace il calore solare, che viene traferito all’interno dove si trovano i ghiacci che, sublimando, formano sacche di gas. Quando la pressione di questi gas raggiunge un valore critico la crosta viene fratturata e, dalle fessure, fuoriescono getti di vapore.

GETTI DI VAPORE DAL NUCLEO. In alcune recenti immagini di 67/P riprese da Rosetta sono visibili i getti che fuoriescono da alcune regioni del nucleo. L'attività della cometa continuerà ad aumentare man mano che si avvicina al Sole e il prossimo 24 settembre Rosetta osserverà il lato notturno della cometa per ottenere immagini migliori dei getti.

Adesso, a poco più di due mesi dalla data stabilita per il rilascio del modulo Philae sul nucleo cometario, l'11 novembre, l'Agenzia Spaziale Europea si appresta a sciogliere la riserva sul sito prescelto per l'accometaggio. L'annuncio ufficiale verrà dato il 15 settembre.

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8 settembre 2014 Mario Di Martino
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