La cometa 67P / C-G può essere minuscola a soli 4 km di distanza, ma i suoi diversi paesaggi e i processi che li plasmano stupiscono. Dire che la natura si comprime molto in piccoli pacchetti è un eufemismo.
Nelle immagini appena rilasciate scattate da Rosetta OSIRIS ad alta risoluzionetelecamera scientifica, la cometa sembra quasi viva. La luce del sole illumina massi ghiacciati e le doline dei pancake fanno esplodere geyser di polvere nel coma circostante.
Più di un centinaio di chiazze di ghiaccio d'acqua di circa 6-15 piedi di diametro (pochi metri) punteggiano la superficie della cometa secondo un nuovo studio appena pubblicato sulla rivista Astronomia e astrofisica.Abbiamo saputo da studi e misurazioni precedenti che le comete sono ricche di ghiaccio. Mentre sono riscaldati dal sole, il ghiaccio vaporizza e trasporta le particelle di polvere incorporate che formano l'atmosfera o il coma della cometa e le conferiscono un aspetto sfocato.
Non tutta quella polvere fine lascia la cometa. Alcuni tornano in superficie, coprendo il ghiaccio e annerendo il nucleo. Questo spiega perché tutte le comete che abbiamo visto da vicino sono più nere del carbone nonostante siano fatte di materiale luminoso come la neve.
Gli scienziati hanno identificato 120 regioni sulla superficie di Cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko che sono fino a dieci volte più luminosi della luminosità media della superficie. Alcuni sono massi individuali, mentre altri formano gruppi di macchioline luminose. Visto in alta risoluzione, molti sembrano massi con esposizioni di ghiaccio sulle loro superfici; i grappoli si trovano spesso alla base di scogliere a strapiombo e probabilmente ci sono arrivati quando le pareti della scogliera sono crollate, inviando una valanga di rocce ghiacciate in discesa ed esponendo ghiaccio fresco non coperto da polvere scura.
Più intriganti sono i massi isolati trovati qua e là che sembrano non avere alcuna relazione con il terreno circostante. Gli scienziati pensano di essere arrivati allo stile di George Jetson quando furono gettati dalla superficie della cometa dall'esplosiva vaporizzazione del ghiaccio per poi atterrare in una nuova posizione. La gravità estremamente bassa della cometa lo rende possibile. Lascia che quell'immagine marini nella tua mente per un momento.
Tutti i massi scintillanti del ghiaccio visti finora sono stati trovati in regioni ombreggiate non esposte alla luce solare e non sono stati osservati cambiamenti nel loro aspetto nel corso di un mese di osservazioni.
"Il ghiaccio d'acqua è la spiegazione più plausibile per la presenza e le proprietà di queste caratteristiche", afferma Antoine Pommerol dell'Università di Berna e autore principale dello studio.
Come facciamo a sapere che è ghiaccio d'acqua e non CO2 o qualche altra forma di ghiaccio? Facile. Quando sono state fatte le osservazioni, il ghiaccio d'acqua avrebbe vaporizzato al ritmo di 1 mm all'ora di illuminazione solare. Al contrario, il monossido di carbonio o il ghiaccio di biossido di carbonio, che hanno punti di congelamento molto più bassi, si sarebbero rapidamente sublimati alla luce del sole. Il ghiaccio d'acqua vaporizza molto più lentamente in confronto.
Test di laboratorio su ghiaccio miscelato con minerali diversi sotto la luce solare simulata hanno rivelato che sono state necessarie solo poche ore di sublimazione per produrre uno strato di polvere spesso solo pochi millimetri. Ma era abbastanza per nascondere qualsiasi segno di ghiaccio. Hanno anche scoperto che piccoli pezzi di polvere a volte si staccavano per esporre il ghiaccio fresco sotto.
"Uno strato spesso 1 mm di polvere scura è sufficiente per nascondere gli strati sottostanti dagli strumenti ottici", conferma Holger Sierks, ricercatore principale di OSIRIS presso il Max Planck Institute for Solar System Research.
Sembra quindi che la superficie della Comet 67P sia per lo più coperta di polvere scura con piccole esposizioni di ghiaccio fresco risultanti da cambiamenti nel paesaggio come scogliere sgretolate e lancio di massi dall'attività del jet. Man mano che la cometa si avvicina al perielio, parte di quel ghiaccio sarà esposto alla luce solare mentre potrebbero apparire nuove macchie. Tu, io e il team di Rosetta non vediamo l'ora di vedere le modifiche.
Ti sei mai chiesto come una cometa ottiene i suoi getti? In un altro nuovo studio che appare sulla rivista scientifica Natura, un team di ricercatori ha riferito che 18 pozzi o doline attivi sono stati identificati nell'emisfero settentrionale della cometa. Questi fori approssimativamente circolari sembrano essere la fonte degli eleganti getti come quelli visti nella foto sopra. Le fosse variano in dimensioni da circa 100 a 1.000 piedi (30-100 metri) attraverso con profondità fino a 690 piedi (210 metri). Per la prima volta in assoluto, i singoli getti possono essere ricondotti a pozzi specifici.
Nelle foto appositamente elaborate, il materiale può essere visto in streaming dall'interno delle pareti del pozzo come la neve che soffia da una macchina per fare la neve. Incredibile!
“Vediamo getti derivanti dalle aree fratturate delle pareti all'interno delle fosse. Queste fratture significano che i volatili intrappolati sotto la superficie possono essere riscaldati più facilmente e successivamente fuggire nello spazio ", ha affermato Jean-Baptiste Vincent dell'Istituto Max Planck per la ricerca sul sistema solare, autore principale dello studio.
Simile al modo in cui si formano le doline sulla Terra, gli scienziati credono che la forma dei pozzi quando il soffitto di una cavità sotterranea diventa troppo sottile per sostenere il proprio peso. Con nulla sotto per tenerlo a posto, collassa, esponendo ghiaccio fresco sotto il quale si vaporizza rapidamente. Uscendo dal buco, forma un getto collimato di polvere e gas.
Gli autori del documento suggeriscono tre modi per formare le fosse:
* La cometa può contenere vuoti che sono stati lì fin dalla sua formazione. Il collasso potrebbe essere innescato dalla vaporizzazione del ghiaccio o dall'agitazione sismica quando i massi vengono espulsi altrove sulla terra della cometa in superficie.
* Sublimazione diretta di sacche di ghiaccio volatile (più facilmente vaporizzato) come l'anidride carbonica e il monossido di carbonio sotto la superficie mentre la luce del sole riscalda la polvere della superficie scura, trasferendo il calore sotto.
* Energia liberata dal ghiaccio d'acqua che cambia il suo stato fisico da amorfo alla sua normale forma cristallina e stimola la sublimazione dei biossido di carbonio e del monossido di carbonio più volatili circostanti.
I ricercatori pensano di poter usare l'aspetto delle doline per datare le diverse parti della superficie della cometa: più pozzi ci sono in una regione, più giovane e meno elaborata è la superficie. Indicano l'emisfero meridionale del 67P / C-G che riceve più energia dal Sole rispetto al nord e almeno per ora, non mostra strutture a fossa.
Le fosse più attive hanno i lati ripidi, mentre le meno mostrano contorni ammorbiditi e sono piene di polvere. È anche possibile che un collasso parziale possa essere la causa degli scoppi occasionali quando una cometa si illumina improvvisamente e si allarga come visto dalla Terra. Rosetta osservò un tale sfogo lo scorso aprile. E questi buchi possono davvero eliminare la polvere! Si stima che un tipico crollo a piena fossa rilasci un miliardo di chilogrammi di materiale.
Con Rosetta in ottima salute e perielio ancora da venire, grandi cose ci attendono. Forse assisteremo a un nuovo crollo della dolina, a una valanga ghiacciata o persino a levitare massi!
fonti: 1, 2
