SCIENCE – SPECIALE ROSETTA

Chury alza gli scudi magnetici

Uno studio a guida scandinava, basato su alcune osservazioni del gas ionizzato attorno alla cometa 67P, permette per la prima volta di seguire la sviluppo della magnetosfera cometaria mano a mano che il corpo si avvicina al Sole e interagisce con il vento solare

F1.mediumRosetta sta sondando la cometa 67P Churyumov-Gerasimenko (per gli amici: Chury) in tutte le maniere roboticamente possibili, e già abbiamo cominciato a conoscere da vicino  il suo corpo ancestrale e il suo metabolismo umido e polveroso. Oggi la rivista Science dedica un volume speciale alla missione ESA, un insieme di risultati scientifici che possiamo considerare come una sorta di cartella clinica della cometa, preparata da più specialisti.

Uno di questi referti, compilato da un gruppo di ricerca internazionale guidato dall’Istituto Svedese di Fisica dello Spazio, mostra come nasce la magnetosfera attorno a una cometa. Lo strumento RPC-ICA a bordo di Rosetta è stato infatti in grado di registrare le fasi embrionali di formazione della magnetosfera circostante a 67P, mentre la cometa si avvicinava sempre più al Sole e iniziava a interagire con il vento solare.

Nascita di una magnetosfera

Come una cometa sviluppa una magnetosfera. Crediti: ESA/Rosetta/RPC-ICA

Crediti: ESA/Rosetta/RPC-ICA

Mano a mano che la cometa si riscalda, le sostanze volatili – principalmente acqua – evaporano dalla superficie e formano un’atmosfera attorno alla cometa. La radiazione solare ultravioletta e le collisioni con le particelle del vento solare causano la ionizzazione di parte dell’atmosfera cometaria. Gli ioni di nuova formazione risentono dell’influenza dei campi magnetici ed elettrici del vento solare, potendo venirne accelerati ad alte velocità. Quando la cometa si avvicina abbastanza al Sole, la sua atmosfera diventa sufficientemente densa e ionizzata da risultare elettricamente conduttiva. Quando questo accade, l’atmosfera inizia a resistere al vento solare, originando una regione attorno alla cometa riparata dal vento solare: ecco la neonata magnetosfera.

Una fresca sorgente di ioni d’acqua

Il misuratore di ioni ICA di Rosetta (Ion Composition Analyser, uno dei cinque strumenti del Consorzio Plasma Rosetta, RPC) ha rilevato ioni d’acqua di basse velocità nei dati raccolti il 7 agosto 2014, un giorno dopo l’arrivo di Rosetta a 100 km di distanza dalla cometa 67P. «Era una firma inequivocabile della cometa, una chiara individuazione di ioni nell’atmosfera cometaria», dice Hans Nilsson dell’Istituto Svedese di Fisica dello Spazio (IRF) di Kiruna, responsabile dello strumento Ion Composition Analyser, sviluppato e costruito proprio a Kiruna.

Ripresa da 30 km della cometa 67P ottenuta il 22 novembre 2014. Il nucleo è volutamente sovraesposto per evidenziare i getti dovuti alla sublimazione. Crediti: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Ripresa da 30 km della cometa 67P ottenuta il 22 novembre 2014. Il nucleo è volutamente sovraesposto per evidenziare i getti dovuti alla sublimazione. Crediti: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

«Rosetta è una missione spaziale unica – sottolinea Nilsson. Precedenti sonde che hanno studiato le comete vi hanno sfrecciato davanti a grande distanza e a velocità di decine di chilometri al secondo. Inoltre, al momento dei precedenti incontri, la magnetosfera cometaria si trovava in uno stadio completamente sviluppato». Al contrario, spiega il ricercatore, Rosetta attualmente orbita intorno a 67P a bassa velocità e a una distanza di pochi decine di chilometri. Fondamentale il fatto, poi, che la missione sia arrivata alla cometa in tempo per osservare le primissime fasi della formazione della magnetosfera.

«Per la prima volta, siamo stati in grado di vedere cosa succede prima che l’atmosfera della cometa inizi a resistere al vento solare – spiega Nilsson. Abbiamo scoperto che l’atmosfera della cometa resiste al vento solare più di quanto pensavamo che avrebbe fatto in questa fase iniziale. Siamo anche rimasti sorpresi dalla struttura che i nostri dati ci fanno intravedere: l’atmosfera della cometa sembra essere distribuita in modo assai irregolare attorno al nucleo».

Mentre la cometa si avvicina sempre più al Sole lungo la sua orbita, i ricercatori potranno seguire in diretta la transizione della magnetosfera da questa fase iniziale a una ben più matura e consolidata. «La transizione è probabilmente la parte più interessante – conclude Nilsson. Può verificarsi in un qualunque momento d’ora in avanti. Ogni mattina, mentre diamo una rapida scorsa ai nuovi dati appena arrivati, ci chiediamo non se ma cosa scopriremo di nuovo oggi».

Per saperne di più:

  • L’articolo Birth of a comet magnetosphere: A spring of water ions di H. Nilsson et al. su Science