MATERIALE VOLATILE A CONTATTO CON IL SOLE

Che strane quelle macchie luminose su Cerere

Le osservazioni hanno suggerito che la materia di cui sono composte le macchie sia volatile ed evapori grazie al calore della luce solare. Paolo Molaro, OA-Trieste, ci spiega perché sono così particolari

Lo spettrografo HARPS all’Osservatorio dell’ESO di La Silla in Cile ha osservato il pianeta nano Cerere, il più grande oggetto della fascia degli asteroidi tra Marte e Giove. Su Media INAF ne avevamo parlato già un mese fa:  il pianeta nano più vicino alla Terra sembra mostrare una propria attività interna che si manifesta attraverso la variazione di luminosità delle sue enigmatiche macchie brillanti. Lo strumento montato sul telescopio da 3,6 metri dell’ESO ha rivelato cambiamenti inaspettati nelle macchie chiare, come una maggiore luminosità durante il giorno. Queste osservazioni suggeriscono che la materia di cui sono composte sia volatile ed evapori grazie al calore della luce solare.

Questa rappresentazione artistica mostra una mappa dettagliata della superficie, compilata a partire dalle immagini ottenute dal satellite Dawn della NASA in orbita intorno al pianeta nano Cerere. Mostra le chiazze di materiale brillante nel cratere Occator e altrove. Le nuove osservazioni con lo spettrografo HARPS montato sul telescopio da 3,6 metri dell'ESO a La Silla in Cile hanno rivelato cambiamenti inaspettati di queste macchie da un giorno all'altro, il che suggerisce che siano dovuti all'influenza della luce solare. Crediti: ESO/L.Calçada/NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Steve Albers/N. Risinger (skysurvey.org)

Questa rappresentazione artistica mostra una mappa dettagliata della superficie, compilata a partire dalle immagini ottenute dal satellite Dawn della NASA in orbita intorno al pianeta nano Cerere. Mostra le chiazze di materiale brillante nel cratere Occator. Le nuove osservazioni con lo spettrografo HARPS montato sul telescopio da 3,6 metri dell’ESO a La Silla in Cile hanno rivelato cambiamenti inaspettati di queste macchie da un giorno all’altro, il che suggerisce che siano dovuti all’influenza della luce solare. Crediti: ESO/L.Calçada/NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Steve Albers/N. Risinger (skysurvey.org)

La sonda Dawn della NASA è in orbita intorno a Cerere da più di un anno e ne ha mappato la superficie in gran dettaglio. Una delle maggiori sorprese è stata la scoperta di macchie molto luminose, che riflettono molta più luce del resto della superficie circostante più scura. La più evidente di queste macchie si trova all’interno del cratere Occator e suggerisce che Cerere sia un mondo più attivo degli asteroidi vicini. Macchie luminose erano state viste, anche se meno chiaramente, in immagini precedenti di Cerere ottenute dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA tra il 2003 e il 2004.

L’autore principale del nuovo studio è Paolo Molaro, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste. Ha detto: «Appena la sonda Dawn ha rivelato le misteriose macchie chiare sulla superficie di Cerere, ho immediatamente pensato a quali effetti fossero misurabili da Terra. Mentre Cerere ruota, le macchie si avvicinano a Terra e poi si allontanano e questo ha un effetto sullo spettro della luce del Sole, riflessa dalla superficie, che arriva fino a Terra».

Questa immagine ottenuta dal satellite Dawn della Nasa, in orbita intorno al pianeta nano Cerere, mostra le chiazze di materiale brillante nel cratere Occator e altrove. Le nuove osservazioni con lo spettrografo HARPS montato sul telescopio da 3,6 metri dell'ESO a La Silla in Cile hanno rivelato cambiamenti inaspettati di queste macchie da un giorno all'altro, il che suggerisce che siano dovuti all'influenza della luce solare. Crediti: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Le chiazze di materiale brillante nel cratere Occator. Crediti: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Cerere ruota su se stesso ogni nove ore e i calcoli hanno mostrato che l’effetto dovuto al moto delle macchie in avvicinamento o allontanamento dalla Terra a causa della rotazione sarebbe stato molto piccolo, dell’ordine di 20 chilometri all’ora. Ma questo moto è abbastanza grande da essere misurabile tramite l’effetto Doppler con strumenti ad alta precisione come HARPS.

L’equipe ha osservato Cerere con HARPS per poco più di due notti tra luglio e agosto 2015. «Il risultato è stata una sorpresa», ha aggiunto Antonino Lanza, dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania e coautore dell’articolo. «Abbiamo trovato nello spettro le variazioni attese, dovute alla rotazione di Cerere, ma con differenze considerevoli tra una notte e l’altra».

L’equipe ha concluso che i cambiamenti osservati potrebbero essere dovuti alla presenza di sostanze volatili che evaporano per effetto della radiazione solare. È stato suggerito che il materiale molto riflettente nelle macchie su Cerere possa essere acqua ghiacciata esposto di recente in superficie o solfato idrato di magnesio. Quando le macchie all’interno del cratere Occator sono sul lato illuminato dal Sole, si forma una foschia che riflette la luce del Sole in modo molto efficiente. La foschia evapora rapidamente (nel giro di poche ore), perde riflettività e produce i cambiamenti osservati. L’effetto cambia da notte a notte, producendo gli effetti casuali aggiuntivi osservati su tempi scala sia brevi che lunghi.

Se questa interpretazione venisse confermata, Cerere sarebbe molto diversa da Vesta e dagli altri asteroidi della fascia principale. Pur essendo relativamente isolato, potrebbe possedere un’attività interna. Molti dei corpi del Sistema Solare con attività interna, come i grandi satelliti di Giove e Saturno, sono soggetti a forti effetti mareali a causa della vicinanza con i pianeti massicci. Si sa che Cerere contiene al suo interno molte riserve d’acqua, ma non è chiaro se questa sia legata alle macchie luminose. La fonte di questa continua perdita di materia dalla superficie non è ancora nota.

Per saperne di più:

  • Leggi QUI il comunicato stampa in italiano
  • QUI l’articolo: “Daily variability of Ceres’ Albedo detected by means of radial velocities changes of the reflected sunlight”, di P. Molaro, A. F. Lanza, L. Monaco, F. Tosi, G. Lo Curto, M. Fulle e L. Pasquini