Quasi tre anni da quando la missione Dawn della NASA è arrivata a Cerere, l'astronave ha esaurito il carburante. È tempo di iniziare a pensare di inviare un'altra missione sul pianeta nano?
Il veicolo spaziale Dawn da 467 milioni di dollari lanciato nel 2007 in missione per studiare i due più grandi oggetti nella cintura di asteroidi, Vesta e Cerere. Dopo aver studiato l'asteroide Vesta dall'orbita per circa un anno, passò a Cerere, il più piccolo pianeta nano nel sistema solare e la più grande roccia spaziale in orbita nella cintura di asteroidi.
Mentre era in orbita a Cerere, Dawn scoprì che il pianeta nano sfoggia centinaia di strani punti luminosi, contiene molto ghiaccio d'acqua e ha molecole organiche (i mattoni fondamentali per la vita) sulla sua superficie. Alla fine della missione, tuttavia, gli scienziati erano ancora lasciati con alcune grandi domande su Cerere e su cosa può insegnarci sulle possibilità della vita oltre la Terra - domande a cui si potrebbe rispondere con un viaggio di follow-up in superficie. [Foto: Asteroid Vesta e la Dawn Spacecraft della NASA]
"Penso che il tipo di domande che ci rimarranno probabilmente richiederà di scendere in superficie, perché c'è solo così tanto che puoi dire dall'orbita", Paul Schenk, uno scienziato partecipante alla missione Dawn con lo Spazio universitario Research Association presso il Lunar and Planetary Institute di Houston, ha detto a Space.com.
In particolare, Schenk ha affermato che vorrebbe vedere una missione inviata per esplorare il cratere di Occator, un cratere di 92 chilometri che contiene il più grande e luminoso dei punti di Cerere. Come gli altri punti luminosi di Cerere, Occator Crater contiene depositi salati che sono stati lasciati indietro quando l'acqua salmastra è spruzzata dal sottosuolo e poi si è congelata sulla superficie. Questa scoperta della missione Dawn ha rivelato che l'interno di Cerere è più caldo di quanto gli scienziati pensassero in precedenza. Nel caso di Occator Crater, un recente impatto è stato probabilmente la fonte di quel calore, ha detto Schenk.
Il minerale più diffuso al Occator Crater è il carbonato di sodio, che è anche prevalente in luoghi sulla Terra che mostrano attività idrotermale - luoghi come il Parco Nazionale di Yellowstone "in cui è noto che alcuni tipi di batteri prosperano", ha detto Schenk. Tuttavia, ha detto che è "piuttosto improbabile" che la vita microbica esista su Cerere, perché il calore generato dagli impatti non dura abbastanza a lungo perché la vita si evolva. "L'impatto genera abbastanza calore per sciogliere il ghiaccio e creare le falde acquifere che possono quindi circolare in un'area centrale", ha detto, ma "la zona di calore si contrae fino a quando l'acqua scompare e si congela" nel corso di decine di migliaia a pochi milioni di anni. Qui sulla Terra, le prime forme di vita sorsero 700 milioni di anni dopo la formazione della Terra.
Indipendentemente dal fatto che Cerere sia in grado di ospitare la vita - una possibilità che gli scienziati non hanno escluso né confermato a questo punto - i processi idrotermali visti sul pianeta nano potrebbero aiutare gli scienziati a comprendere processi simili su altri corpi nel sistema solare, come la luna di Giove Europa o la luna di Saturno Encelado - due dei principali contendenti per aver ospitato la vita possibile oltre la Terra. Le caratteristiche che ricordano le prese d'aria prosciugate idrotermali su Marte potrebbero anche aver sostenuto la vita qualche volta nella storia del pianeta. Come i batteri che vivono nelle bocchette idrotermali di acque profonde sulla Terra, gli organismi che vivono in simili caratteristiche geologiche su un altro mondo non hanno bisogno della luce solare per sopravvivere. Al contrario, farebbero affidamento sull'energia geotermica, come le aperture idrotermali e la tettonica delle placche.
Nel caso di Cerere, essere colpito con altre grandi rocce spaziali sembra essere la fonte della sua energia geotermica. "Le reazioni idrotermali con l'acqua stanno chiaramente facendo emergere minerali in superficie", ha detto Schenk. "Per capire come funziona quel processo su altri pianeti, incluso Marte, tornare indietro e capire che la chimica e quella fisica - il processo fisico di ciò che realmente accade, come quei materiali consegnati in superficie e quali reazioni stanno avvenendo - sono sarà importante per comprendere i processi idrotermici in tutto il sistema solare. Abbiamo molte di queste informazioni qui sulla Terra, ma la chimica della crosta terrestre è molto diversa da quella di Cerere. "
Atterraggio e roving su Cerere
Poiché Occator Crater contiene alcuni indizi allettanti sulle condizioni necessarie per far sorgere la vita su altri mondi, gli scienziati sperano di inviare un lander per esplorare ulteriormente la caratteristica più affascinante di Cerere, Schenk ha detto. Idealmente, qualsiasi missione futura coinvolgerebbe un piccolo rover come quelli sbarcati sull'asteroide Ryugu a settembre.
"Dovrebbe essere in grado di prendere alcuni strumenti in grado di darti alcune informazioni diagnostiche sulla composizione, quindi dovrebbe sopravvivere all'atterraggio e probabilmente dovrebbe essere in grado di spostarsi per raggiungere il sito specifico di interesse , perché devi atterrare in sicurezza, ma poi devi andare nell'area che è interessante, il che potrebbe essere complicato ", ha detto Schenk. (Ad esempio, la missione giapponese Hayabusa2 a Ryugu ha avuto difficoltà a trovare un sito di atterraggio sicuro sulla superficie sorprendentemente rocciosa dell'asteroide.)
Mentre Dawn poteva studiare solo Cerere dall'orbita, raggiungendo un'altitudine più vicina di 22 miglia (35 km), un veicolo spaziale in superficie poteva imparare di più sulla composizione del pianeta nano raccogliendo un campione e analizzandolo in situ, o all'interno del veicolo spaziale stesso. Dawn ha usato gli spettrometri per determinare quali elementi si trovano sulla superficie del pianeta nano, ma quelle misurazioni sono "dominate da quei materiali che sono spettralmente attivi, quelli che rivelano bande di assorbimento a determinate lunghezze d'onda" e i materiali carboniosi non si presentano bene in quelle misurazioni , Ha detto Schenk. "I materiali carbonacei sono spesso piuttosto insignificanti, quindi probabilmente dovremo scendere in superficie per trovarlo."
Gli scienziati hanno lavorato a piani preliminari per la prossima missione su Cerere sin dal 2008, o sette anni prima che Dawn diventasse il primo veicolo spaziale a visitare il pianeta nano. Una missione proposta chiamata Ceres Polar Lander avrebbe inviato una combo lander-orbiter a Ceres, lasciando cadere il lander sul suo polo nord per cercare indizi sulla vita. La missione userebbe lo stesso tipo di tecniche di atterraggio dolce che la NASA ha usato per atterrare su veicoli spaziali su Marte.
Un team di ricercatori con la società di produzione aerospaziale europea Thales Alenia Space e l'Università di Nantes in Francia hanno presentato il concetto di missione Ceres Polar Lander al Congresso europeo delle scienze planetarie nel 2008.
Quando fu proposto per la prima volta il Ceres Polar Lander, gli scienziati pensarono che il polo nord di Cerere sarebbe stato il posto più interessante da studiare. Tuttavia, molto tempo prima che Dawn scoprisse Occator Crater, che ora è probabilmente il posto più interessante di Cerere.
Al momento, nessuna agenzia spaziale ha in programma di inviare un'altra missione a Cerere, ma ciò potrebbe cambiare ora che la missione Dawn è terminata. Qualsiasi proposta di missione della NASA dovrà passare attraverso un lungo processo di revisione prima di poter essere selezionata per andare a Cerere, ma nel frattempo gli scienziati hanno un sacco di dati da Dawn da esaminare, ha detto Schenk. "Stiamo solo iniziando a capire Cerere ... ci vorrà un po 'per capire cosa stiamo effettivamente vedendo."
