La missione di Rosetta sta alimentando il dibattito sull’origine dell’acqua del pianeta Terra.
di MIT Technology Review Italia
Lo strumento ROSINA ha scoperto che il vapore acqueo nella cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko ha una composizione assai differente rispetto a quella degli oceani della Terra. Per un’immagine ad alta risoluzione potete consultare la fonte ESA.
Rosetta, la navicella dell’Agenzia Spaziale Europea che appena un mese fa ha raggiunto un traguardo storico, ha scoperto che il vapore acqueo della cometa 67P/C-G è considerevolmente diverso rispetto a quello che si trova sulla Terra. Questa scoperta fomenta il dibattito sull’origine degli oceani del nostro pianeta.
Le misurazioni sono state effettuate nel mese che è trascorso dall’arrivo di Rosetta alla sua meta il 6 agosto scorso. è stato uno dei risultati iniziali più attesi, visto che l’origine dell’acqua sulla Terra resta tutt’oggi una domanda aperta.
La cometa in uno scatto del 20 novembre. Fonte: ESA – NavCam
Secondo una delle ipotesi più gettonate sulla formazione della Terra, quando il pianeta si formò 4.6 miliardi di anni fa, la sua temperatura era talmente elevata da vaporizzare qualunque riserva originale di acqua. Oggi, però, due terzi della superficie sono ricoperti da acqua. Da dove è arrivata, dunque, tutta quest’acqua?
In questo scenario, l’acqua sarebbe stata trasportata da comete ed asteroidi che si sarebbero scontrati con il pianeta una volta raffreddatosi. Il contributo relativo di ciascuna classe di oggetto alle riserve idriche del pianeta, però, resta un mistero.
La chiave per determinare l’origine dell’acqua si trova nel suo “sapore”. Nel caso del vapore acqueo trovato sulla cometa 67P/C-G, questa caratteristica è determinata dalla proporzione di deuterio – una forma di idrogeno che presenta un neutrone addizionale – rispetto al normale idrogeno. Questa proporzione è un importante indicatore della formazione ed evoluzione iniziale del Sistema Solare, con simulazioni teoriche che mostrano come dovrebbe variare in base alla distanza dal sole e con il trascorrere dei primi milioni di anni.
Uno dei punti fondamentali consiste nel confrontare il valore specifico di ciascuna tipologia di oggetto con quello misurato negli oceani terrestri, così da determinare quanto ciascuna tipologia di oggetto potrebbe aver contribuito alla formazione dell’acqua della Terra.
Le comete sono un oggetto particolarmente unico per il sondaggio del Sistema Solare agli albori della sua nascita: conservano infatti gli avanzi di materiale derivati dal disco protoplanetario dal quale sono nati i pianeti e, di conseguenza, dovrebbero riflettere la composizione primordiale dei loro luoghi di origine.
Questa immagine raffigura la cintura di Kuiper Belt e la nube di Oort Cloud contestualizzate. Fonte: ESA
Grazie alla dinamica del Sistema Solare dalla sua formazione, però, questo processo non è lineare. Le comete più distanti, che provengono dalla distante Oort, si sono formate nella regione di Urano e Nettuno, ad una distanza dal Sole sufficiente a permettere al ghiaccio di sopravvivere.
Queste comete sono state scagliate verso le estremità più remote del Sistema Solare a seguito delle interazioni gravitazionali provocate dal loro passaggio nell’orbita dei giganteschi pianeti gassosi.
Si pensava che la famiglia di comete di Giove, cui la cometa 67P/C-G appartiene, si fossero formate ancora più lontano, nella cintura di Kuiper, ben oltre Nettuno. Occasionalmente, questi corpi celesti vengono allontanati da quella regione e scagliati verso il Sistema Solare interno, dove le loro orbite vengono controllate dall’influenza gravitazionale di Giove.
La cometa di Rosetta, di fatto, sta viaggiando attorno al Sole rimanendo fra le orbite della Terra e di Marte nel punto più vicino, ed appena oltre l’orbita di Giove nel punto più lontano, con una tempistica di circa 6.5 anni.
In questo grafico è rappresentato il rapporto fra deuterio e idrogeno nel Sistema Solare. Fonte: ESA
Misurazioni precedenti del rapporto fra deuterio e idrogeno (D/H) in altre comete hanno mostrato un’ampia gamma di valori. Delle 11 comete che sono state misurate come risultato della missione ESA Herschel (2011) solamente la cometa 103P/Hartley 2, appartenente alla famiglia di comete di Giove, ha una corrispondenza con la composizione dell’acqua sulla Terra.
Per contrasto, anche i meteoriti che ricadono dagli asteroidi della Cintura di Asteroidi riflettono la composizione dell’acqua terrestre. Di conseguenza, nonostante il fatto che gli asteroidi abbiano un contenuto complessivo d’acqua assai inferiore, un gran numero di impatti con la Terra potrebbe comunque spiegare l’origine dei nostri oceani.
è per questo motivo che le indagini di Rosetta sono importanti. Infatti, il rapporto D/H misurato tramite il Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis, o ROSINA, è più di tre volte superiore rispetto a quello degli oceani terrestri e della cometa Hartley 2. è persino più grande rispetto al valore riscontrato in ciascuna delle comete di Oort.
“Questa sorprendente scoperta potrebbe indicare un’origine diversa delle comete di Giove – forse si sono formate lungo una gamma di distanze più ampia di quanto avessimo immaginato finora”, dice Kathrin Altwegg, principal investigator di ROSINA e capo autrice del rapporto, pubblicato questa settimana su Science, all’interno del quale vengono descritti questi risultati.
“La nostra scoperta permette anche di annullare l’idea che la famiglia di comete di Giove contengano esclusivamente acqua simile a quella degli oceani sulla Terra, e da maggior peso ai modelli che indicano gli asteroidi come principale meccanismo di consegna nella formazione degli oceani terrestri. Sapevamo che l’analisi in situ di Rosetta ci avrebbe regalato delle sorprese sul quadro complessivo del Sistema Solare, e questa incredibile osservazione non fa che fomentare il dibattito sulle origini dell’acqua della Terra”, dice Matt Taylor, project scientist di Rosetta.
“Continueremo a seguire il comportamento della cometa nella sua orbita attorno al Sole per approfondire ulteriormente il misterioso mondo delle comete e cercare di comprendere meglio l’evoluzione del Sistema Solare”.
(MO)
