GRAZIE AGLI ULTRAVIOLETTI

Rosetta va oltre i limiti

La sonda dell'ESA Rosetta, con lo strumento Alice, rileva come si generano i "pennacchi" emessi dalla chioma, non dovuti ai fotoni, almeno non direttamente, ma agli elettroni. Un risultato inatteso, impossibile con i telescopi, spaziali e da terra

Rosetta_uncovers_processes_at_work_in_comet_s_comaNon manca di riservarci sorprese la sonda dell’ESA Rosetta. Illustrato in uno studio che apparirà su Astronomy and Astrophysics il team dello spettrografo Alice, il contributo della NASA alla missione, ha rilevato un processo inaspettato che causa il rapido scioglimento delle molecole d’acqua e di anidride carbonica che fuoriescono dalla superficie della cometa.

Lo strumento Alice ha esaminato la composizione chimica dell’atmosfera della cometa alle lunghezze d’onda nel lontano ultravioletto, che permette di individuare alcuni degli elementi più abbondanti nell’universo come idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto.

Per questo studio, il team si è concentrato sulla natura dei “pennacchi” di acqua e anidride carbonica prodotti dal calore del Sole e che sono emessi dalla superficie della cometa. Nel farlo hanno scoperto come le molecole d’acqua e di anidride carbonica sembrano “rompersi” in due fasi.

Nella prima fase un fotone emesso dal Sole colpisce una molecola d’acqua nella chioma della cometa ionizzandola. L’elettrone emesso colpisce un’altra molecola di acqua che si divide in due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, producendo energia ed emettendo luce ultravioletta che viene rilevata alle lunghezze d’onda caratteristiche per Alice.

Analogamente avviene per l’impatto di un elettrone con una molecola di anidride carbonica.

«Le analisi delle intensità relative alle emissioni atomiche osservate ci permette di determinare che stiamo osservando direttamente le molecole “fondatrici” che vengono rotte a circa 1 km dal nucleo della cometa, dove vengono prodotte» spiega dice Paul Feldman, professore di fisica e astronomia presso la Johns Hopkins University di Baltimora e principale autore della ricerca.

«La scoperta è piuttosto inaspettata», dice il Principal Investigator di Alice Alan Stern, «ci mostra il valore di andare ad osservare da vicino le comete, dal momento che questa scoperta semplicemente non sarebbe stata realizzabile da Terra o dall’orbita terrestre con qualsiasi osservatorio esistente o prossimamente previsto. E’ fondamentale perché sta trasformando la nostra conoscenza delle comete».

Il team di Alice paragona il processo che avviene per la cometa a quello relativo ai pennacchi rilevati sulla luna ghiacciata di Giove, Europa, tranne che per gli elettroni della cometa sono prodotti da fotoni solari, mentre gli elettroni in Europa provengono dalla magnetosfera di Giove.

I risultati di Alice sono supportati da dati ottenuti da altri strumenti di Rosetta, in particolare MIRO, ROSINA e VIRTIS, che sono in grado di studiare l’abbondanza di diversi costituenti la chioma e la loro variazione nel tempo, e gli strumenti di rilevamento delle particelle come RPC-IES.

«Questi primi risultati da Alice dimostrano quanto sia importante studiare una cometa a diverse lunghezze d’onda e con diverse tecniche, al fine di sondare i vari aspetti dell’ambiente cometa» afferma Matt Taylor dell’ESA.

«Stiamo attivamente guardando la cometa come si evolve avvicinandosi al Sole, ad agosto raggiungerà il perielio e vedremo i pennacchi sempre più attivi e potremo studiare anche gli effetti dell’interazione della cometa con il vento solare».