Rosetta sonda il lato oscuro della sua cometa

Nonostante la sonda europea Rosetta stia scortando la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko lungo la sua orbita intorno al Sole da più di un anno, alcune regioni del suo nucleo rimangono ancora inesplorate. A causa di una combinazione tra l'insolita forma del nucleo e l'inclinazione dell'asse di rotazione, le stagioni della cometa sono distribuite in maniera a dir poco caotica tra i due emisferi, tanto che alcune regioni in corrispondenza del polo sud del nucleo stanno ricevendo solo adesso la prima luce da quando è arrivata Rosetta.

Nel corso della sua orbita di sei anni e mezzo attorno al Sole, la cometa segue un ciclo stagionale molto particolare. Per 5.5 anni consecutivi, l'emisfero settentrionale, che comprende regioni di entrambi i lobi e del collo (l'attaccatura tra i due lobi) è in piena estate, mentre l'emisfero meridionale è immerso in un gelido, buio e lunghissimo inverno. Appena prima che la cometa tocchi il suo perielio, il punto di massima vicinanza al Sole (l'ultimo è stato raggiunto il 13 Agosto di quest'anno), la situazione si inverte, con i caldi raggi del Sole che iniziano a penetrare nell'emisfero meridionale, mentre quello settentrionale cade in un freddo ma breve inverno.

L'emisfero meridionale in oscurità fotografato il 29 Settembre 2014. Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Quando Rosetta ha raggiunto il nucleo della cometa ad Agosto dell'anno scorso, l'emisfero meridionale era in pieno inverno. La completa mancanza di illuminazione e le gelide temperature (25-50 gradi sopra lo zero assoluto) hanno reso impossibile la raccolta di dati su queste regioni da parte degli strumenti a bordo di Rosetta, come la fotocamera ad alta risoluzione OSIRIS o lo spettrometro a infrarossi VIRTIS. Per fortuna, però, uno strumento - il Microwave Instrument, o MIRO - non si è dato per vinto ed è riuscito a raccogliere straordinarie informazioni su queste misteriose regioni.

"Abbiamo osservato più e più volte il lato oscuro della cometa con MIRO," spiega Mathieu Choukroun della NASA. "Questi dati unici ci stanno dicendo qualcosa di molto interessante sul materiale appena al di sotto della superficie."

I dati evidenziano una notevole differenza nei due canali di lunghezze d'onda millimetriche e sub-millimetriche - una differenza che gli scienziati ritengono possa essere spiegata dalla presenza di grandi quantità di ghiaccio nelle prime decine di centimetri di suolo.

Le temperature di quattro regioni del nucleo (indicate dalle frecce sul modello digitale in alto) misurate il 23 Ottobre 2014 a lunghezze d'onda millimetriche (in rosso) e submillimetriche (blu). Il riguardo grigio indica una pausa nella raccolta dei dati dovuta alla calibrazione dello strumento. From M. Choukroun et al., Astronomy & Astrophysics, 2015.

"Sorprendentemente, le proprietà termiche ed elettriche del polo sud della cometa sono piuttosto diverse da quelle riscontrate altrove nel nucleo," prosegue Choukroun. "Pare che il materiale in superficie o il materiale appena al di sotto della superficie sia estremamente trasparente alle lunghezze d'onda di 0.5 e 1.6 millimetri e che consista perlopiù di ghiaccio di acqua o di diossido di carbonio."

Secondo gli scienziati, quindi, l'origine di queste differenze potrebbe essere da ricercare nel ciclo stagionale del nucleo. Si sospetta infatti che il vapore acqueo e gli altri gas che sublimano soprattutto in prossimità del perielio ricadano poi nell'emisfero meridionale, condensando in superficie.

Allo stesso tempo, è importante notare che si tratta di risultati preliminari: quando MIRO raccoglieva questi dati, infatti, i modelli della forma del nucleo a disposizione degli scienziati erano ancora piuttosto approssimativi, soprattutto nelle regioni interessate dallo studio.

L'emisfero meridionale fotografato il 26 Agosto 2015. Credits: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0

"Vogliamo rivedere questi dati usando la più recente versione del modello digitale della forma della cometa, per verificare questi primi risultati e perfezionare l'interpretazione delle misurazioni," spiega Choukroun.

In questo momento, l'emisfero settentrionale è immerso in una breve ma calda estate, iniziata a Maggio. All'inizio del 2016, il Sole tramonterà nuovamente su queste regioni, inaugurando un altro inverno di cinque anni e mezzo.

"Negli ultimi mesi, Rosetta ha sorvolato le regioni polari dell'emisfero meridionale numerose volte, iniziando a raccogliere dati su queste aree della cometa," spiega Matt Taylor dell'ESA. "All'inizio dell'estate meridionale, avevamo una carenza di dati su queste regioni, dato che la traiettoria di Rosetta la teneva concentrata sull'emisfero settentrionale, nel tentativo di comunicare con Philae. Ora, però, siamo in grado di iniziare a osservare anche il sud."

Attualmente, Rosetta è impegnata in un'escursione a 1500 chilometri dal nucleo per studiare l'ambiente magnetico della cometa (clicca qui per tutti i dettagli), escursione da cui farà ritorno tra la prossima settimana e quella successiva.

"Abbiamo iniziato a osservare queste regioni scure con MIRO, l'unico strumento in grado di studiarle, e abbiamo cercato di interpretare questi dati unici," spiega Mark Hofstadter, responsabile di MIRO. "Ora, mentre queste regioni diventano sempre più calde e luminose, le possiamo osservare anche con gli altri strumenti. Speriamo che, unendo i dati da tutti questi strumenti, saremo in grado di confermare se il polo sud ha davvero una composizione diversa o meno."