La cometa di Rosetta è nata dalla collisione di due oggetti distinti

A Luglio dell’anno scorso, prima ancora che raggiungesse la sua destinazione celeste – la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, inseguita per ben dieci anni attraverso il sistema solare interno – la sonda europea Rosetta aveva trovato qualcosa di strano e inaspettato: il nucleo della cometa, che in quel momento distava ancora decine di migliaia di chilometri, era in realtà costituito da nuclei minori uniti da una sottile attaccatura. Ora, gli scienziati potrebbero essere riusciti a ricostruire la storia della cometa e a risalire all’origine della misteriosa forma del suo nucleo.

Finora, erano state due le teorie sull’origine del nucleo di 67P/C-G che più di tutte avevano attirato l’attenzione degli scienziati: l’erosione di un singolo oggetto in modo da formare una regione più stretta fiancheggiata da due lobi o l’unione di due distinte comete. Secondo l’ultima ricerca, la spiegazione più plausibile è quest’ultima, cioè la collisione a bassa velocità di due comete, avvenuta all’alba del sistema solare.

La struttura dei due lobi di 67P. Copyright ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; M. Massironi et al (2015)

La scoperta è stata effettuata analizzando immagini ad alta risoluzione degli strati di materiale che rivestono il nucleo scattate tra il 6 Agosto 2014 e il 17 Marzo 2015.

“Dalle immagini risulta chiaro come entrambi i lobi abbiano uno strato esterno di materiale organizzato in strati distinti, e crediamo che questi ultimi si estendano per centinaia di metri al di sotto della superficie,” spiega Matteo Massironi dell’Università di Padova. “La stratificazione è simile a quella di una cipolla, tranne che in questo caso abbiamo due cipolle di diverse dimensioni che sono cresciute indipendentemente prima di fondersi assieme.”

Le stratificazioni del nucleo di 67P. Copyright ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; M. Massironi et al (2015)

L’analisi dei ricercatori si è concentrata su più di un centinaio di terrazzamenti geologici e pareti e pendii con stratificazioni esposte. Usando modelli tridimensionali, i ricercatori hanno poi determinato l’inclinazione degli strati e mappato le loro propaggini sotterranee. L’immagine che ne è risultata è piuttosto chiara: tutte le stratificazioni seguono uno stesso schema di inclinazione, e in alcuni punti raggiungono i 650 metri di profondità.

“Questo era il primo indizio che i due lobi fossero indipendenti, rinforzato dalle osservazioni che gli strati nel collo della cometa (l’attaccatura tra i due lobi) fossero inclinati lungo direzioni opposte,” prosegue Massironi. “Per essere sicuri, abbiamo valutato anche la relazione tra la gravità locale e la direzione delle singole stratificazioni lungo tutta la ricostruzione della superficie della cometa.”

In generale, se la cometa fosse sempre stata un unico oggetto, le stratificazioni dovrebbero essere inclinate perpendicolarmente rispetto alla congiungente con il centro di gravità dell’oggetto. Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto che le inclinazioni degli strati di un lobo sono perpendicolari alla congiungente con il centro di gravità di quello stesso lobo, mentre gli strati sull’altro lobo fanno riferimento al centro di gravità del loro lobo. Ciò suggerisce abbastanza inequivocabilmente che i due lobi si siano formati a parte.

Un terrazzamento nella regione Seth visto da 28 km di distanza. Copyright ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

“Ciò indica che gli strati che rivestono la testa e il corpo della cometa si sono formati indipendentemente prima che i due oggetti si unissero,” conclude Massironi. “Dev’essere stata una collisione a bassa velocità, in modo da preservare una stratificazione così ordinata.”

“Inoltre, le sorprendenti somiglianze strutturali implicano che, nonostante le loro origini inizialmente indipendenti, i due lobi si sono formati attraverso simili processi di accrezione,” aggiunge Bjorn Davidsson della Uppsala University. “Simili stratificazioni sono state osservate anche sulle superfici di altre comete durante precedenti missioni di flyby.”

“Come la cometa abbia assunto la sua curiosa forma è stata una domanda fondamentale fin da quando l’abbiamo vista,” spiega Holger Sierks, responsabile della fotocamera OSIRIS a bordo di Rosetta. “Ora, grazie a questo studio dettagliato, possiamo dire con certezza che si tratta di una binaria di contatto.”

“Questo risultato aggiunge un tassello alle nostre conoscenze sulla cometa, sulla sua formazione e sulla sua evoluzione,” spiega Matt Taylor dell’Agenzia Spaziale Europea. “Rosetta continuerà a osservare la cometa per un altro anno, in modo da ottenere la massima quantità di informazioni su questo oggetto celeste e sul suo posto nella storia del nostro sistema solare.”

Prima immagine, Copyright ESA/Rosetta/Navcam – CC BY-SA IGO 3.0