La cometa di Rosetta potrebbe avere meno di un miliardo di anni

La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, esplorata dalla sonda europea Rosetta, potrebbe essere molto più giovane del previsto. Secondo una nuova ricerca condotta dall'Università di Berna, il nucleo della cometa avrebbe acquisito la sua particolare struttura a due lobi meno di un miliardo di anni fa - ciò non toglie, però, che il materiale che lo costituisce sia di origine primordiale.

"Abbiamo studiato gli effetti di possibili collisioni contro il nucleo della cometa 67P e abbiamo calcolato l'energia necessaria a distruggere il nucleo o a causare una significativa alterazione della forma," si legge in uno dei due studi pubblicati dai ricercatori. "Abbiamo poi usato simulazioni dell'evoluzione dinamica delle comete per calcolare le probabilità che un oggetto primordiale con una forma come quella di 67P sia sopravvissuto fino ad oggi. Nelle nostre simulazioni abbiamo studiato anche gli effetti delle collisioni sul profilo termico e sull'evoluzione della porosità del nucleo."

I risultati indicano che è altamente improbabile che una cometa con una struttura simile a quella di 67P possa sopravvivere intatta per quattro miliardi e mezzo di anni, ovvero dall'alba del sistema solare fino ai giorni nostri. Questa conclusione implica che, nonostante 67P sia senza dubbio un oggetto primordiale, la cometa abbia acquisito la sua particolare forma molto più recentemente.

"Riteniamo che sia improbabile che un corpo come 67P possa sopravvivere senza alcun danno per così tanto tempo," spiega uno dei ricercatori, Martin Jutzi dell'Università di Berna.

Nelle loro simulazioni, gli astronomi hanno ricostruito la dispersione della popolazione del disco trans-Nettuniano durante il periodo di instabilità dei giganti gassosi e la conseguente formazione del disco diffuso ai confini del sistema solare. In totale, le simulazioni hanno prodotto 87 oggetti con perieli nel sistema solare interno, caratterizzati da orbite simili a quelle della famiglia cometaria di Giove.

A "tradire" la cometa è stato il suo collo - il punto di contatto tra i due lobi - che risulta essere una regione estremamente fragile di fronte alla violenza delle collisioni con altri corpi minori. "Abbiamo scoperto che questa struttura può essere distrutta con molta facilità, anche da collisioni poco energetiche," prosegue Jutzi.

Le simulazioni indicano che la cometa sarebbe stata vittima di un gran numero di collisioni, sufficienti a distruggere più e più volte un'eventuale struttura binaria.
"Ci teniamo a sottolineare come l'approccio che abbiamo seguito è molto prudente, visto che nel disco trans-Nettuniano abbiamo inserito il numero minimo di oggetti - circa 200 miliardi con un diametro di oltre 2,3 chilometri - necessari a produrre una Nube di Oort e un disco diffuso abbastanza popolati da generare un numero sufficiente di comete della famiglia di Giove e comete a lungo periodo," si legge nello studio. "Dunque, il numero di collisioni che abbiamo calcolato è in realtà una stima molto prudente del numero reale di collisioni di cui 67P è stata vittima."
In seguito alla formazione di 67P nel sistema solare primordiale, le numerose collisioni avvenute nel corso dei successivi 4,5 miliardi di anni avrebbero più e più volte modificato la struttura della cometa, plasmandola infine nel mondo che ci è stato rivelato da Rosetta negli ultimi anni.

"L'attuale forma di 67P è il risultato di un'ultima, grande collisione avvenuta probabilmente entro l'ultimo miliardo di anni," prosegue Jutzi. L'unica spiegazione alternativa è che i nostri modelli sulla formazione del sistema solare siano completamente sbagliati e che 67P sia rimasta perlopiù incontaminata dalla sua formazione, ma affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie, e l'osservazione di una singola cometa di certo non lo è. "Al momento, crediamo che la forma di 67P sia il risultato di numerose collisioni, e che i modelli della formazione del sistema solare non vadano rivisitati."
In un secondo studio, gli scienziati hanno simulato gli effetti di una drammatica collisione a 200-300 metri al secondo tra un nucleo sferico od ovale largo 5 chilometri e un corpo minore largo tra 200 e 400 metri. Nonostante la velocità relativa tra i due corpi nelle simulazioni fosse centinaia di volte superiore rispetto alla velocità di fuga della cometa, l'impatto non è stato abbastanza energetico da polverizzare il nucleo. In realtà, la violenta collisione è risultata nella separazione del nucleo cometario in due diversi frammenti; successivamente, la reciproca attrazione gravitazionale avrebbe fuso i due frammenti in un singolo oggetto binario, molto simile alla struttura di 67P.
È importante notare che questo nuovo scenario sulla formazione di 67P non compromette la presenza di materiali di origine primordiale all'interno del nucleo. L'energia sprigionata dai vari impatti subiti da 67P nel corso della sua evoluzione, infatti, non sarebbe stata sufficiente a riscaldare o comprimere il materiale su scala globale, tanto che la cometa avrebbe conservato la sua elevata porosità e il suo contenuto di materiali volatili, come riscontrato da Rosetta.
"Le comete sono considerate i mattoncini da costruzione del sistema solare - una sorta di lego," spiega Willy Benz dell'Università di Berna. "Il nostro studio dimostra che i mattoncini lego non sono più nella loro forma originale, ma la plastica che li costituisce è ancora la stessa dell'inizio."

Photo credit: ESA/Rosetta/NAVCAM CC BY-SA IGO 3.0