Nuovi cambiamenti nel colore e nella luminosità della cometa di Rosetta

La sonda europea Rosetta ha trascorso l'ultimo anno e mezzo della sua missione ad accompagnare la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko lungo la sua orbita intorno al Sole. I risultati scientifici conseguiti dalla sonda testimoniano i numerosi vantaggi dell'esplorare un nucleo cometario per un lungo periodo di tempo piuttosto che sfiorarlo in un fugace flyby come era stato fatto in passato. Uno dei vantaggi più significativi è quello di poter monitorare l'ambiente cometario e studiarne eventuali variazioni. Nel corso della sua missione, Rosetta ha studiato in dettaglio i cambiamenti nel rapporto tra i gas espulsi dal nucleo, nella temperatura del suolo, nella quantità di acqua, nella distribuzione delle chiazze di ghiaccio sulla superficie e molto altro, arrivando a perfino a individuare un vero e proprio ciclo idrologico. Ora, un nuovo studio rivela che anche il colore e la luminosità della cometa di Rosetta sono cambiati notevolmente.

Spacecraft: ESA/ATG medialab; Data: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR; G. Filacchione et al (2016)

In un nuovo studio pubblicato su Icarus, gli scienziati hanno pubblicato i risultati delle analisi dei dati raccolti dallo strumento italiano VIRTIS a bordo di Rosetta tra Agosto e Novembre 2014. Al momento delle misurazioni, la sonda si trovava tra i 100 e i 10 chilometri di distanza dal nucleo, mentre la cometa si è avvicinata da 542 a 438 milioni di chilometri dal Sole. Lo strumento VIRTIS opera in un'ampia porzione dello spettro elettromagnetico, a cavallo tra le lunghezze d'onda del visibile e quelle dell'infrarosso.

Avvicinandosi alla sua cometa, Rosetta ci ha rivelato un corpo particolarmente scuro, con una percentuale di luce riflessa contro luce ricevuta del 6%. Secondo gli scienziati, la colorazione scura della cometa è dovuta principalmente allo strato di polveri di minerali e materiali organici che avvolgono e rivestono il nucleo. Alcune aree presentano sfumature rossastre, dovute a concentrazioni di materiali organici, mentre altre presentano sfumature tendenti al blu, dovute all'esposizione del ghiaccio in superficie.

Fin da subito, Rosetta ha osservato il calore del Sole penetrare nel cuore della cometa e innescare la sublimazione dei ghiacci. Questi, scappando dal nucleo in forma di getti, avrebbero sollevato parte della polvere in superficie. Data la debole attrazione gravitazionale esercitata dal nucleo, e quindi la bassa velocità di fuga, le particelle sollevate nella maggior parte dei casi avrebbero lasciato il nucleo senza far ritorno, andando a formare la chioma e la coda della cometa.

I dati di VIRTIS indicano che la fuga della polvere dal nucleo ha rivelato materiali più freschi, in precedenza intrappolati all'interno del nucleo. I materiali appena esposti appaiono generalmente più luminosi, spostando il colore della cometa verso il blu.

Le analisi rivelano che, a livello globale, la luminosità della cometa è cambiata in media del 34%. Nella regione Imhotep, in particolare, è aumentata dal 6.4 al 9.7 percento.

"In generale, l'abbondanza del ghiaccio d'acqua tende ad aumentare negli strati superficiali della cometa, risultando in un cambiamento nelle firme spettrali osservate," spiega Gianrico Filacchione dell'INAF. "In questo senso, è come se la cometa stesse cambiando colore di fronte ai nostri occhi. Quest'evoluzione è una conseguenza diretta dell'attività che caratterizza la superficie della cometa e gli strati immediatamente sottostanti. La rimozione parziale dello strato di polvere causata dall'innesco dell'attività gassosa è probabilmente la causa della crescente quantità di ghiaccio d'acqua in superficie."

"Le proprietà della superficie sono molto dinamiche e cambiano a seconda della distanza dal Sole e del livello di attività cometaria," aggiunge Fabrizio Capaccioni, a capo di VIRTIS. "Abbiamo iniziato ad analizzare i dati successivi e possiamo già vedere che questa tendenza continua oltre Novembre 2014."

"L'evoluzione delle proprietà superficiali non è mai stata osservata da una missione cometaria ed è uno dei principali obiettivi scientifici di Rosetta," spiega Matt Taylor dell'ESA. "È bello vedere studi scientifici che trattano direttamente di questo argomento, e attendevamo con ansia di vedere come le cose sarebbero cambiate nell'arco della missione."