NATA INSIEME ALLA TERRA

PANSTARRS, una cometa più unica che rara

Un pezzo raro dell'epoca della formazione della Terra ritorna dopo miliardi di anni. La cometa senza coda ci riporta dalla nube di Oort alcuni indizi sull'origine del Sistema solare

Rappresentazione artistica del singolare oggetto C/2014 S3 (PANSTARRS). Crediti: ESO/M. Kornmesser

Rappresentazione artistica del singolare oggetto C/2014 S3 (PANSTARRS). Crediti:
ESO/M. Kornmesser

Alcuni astronomi hanno trovato un oggetto raro, anzi unico, che sembra essere fatto di materiale delle zone interne del Sistema solare, risalente all’epoca della formazione della Terra, conservato per miliardi di anni nella Nube di Oort, molto lontano dal Sole. Le osservazioni ottenute con il VLT (Very Large Telescope) dell’ESO e con il telescopio CFHT (Canada France Hawaii Telescope) mostrano che C/2014 S3 (PANSTARRS) è il primo oggetto scoperto su un’orbita cometaria di lungo periodo che ha le caratteristiche di un asteroide incontaminato del Sistema solare interno. Potrebbe svelarci importanti indizi sulla formazione del Sistema solare.

In un articolo, pubblicato oggi sulla rivista Science Advances, Karen Meech (dell’Institute for Astronomy dell’Università delle Hawaii) e i suoi colleghi concludono che PANSTARRS si è formata nelle zone interne del Sistema solare contemporaneamente alla Terra, ma è stata da lì espulsa in una fase precoce della formazione dei pianeti. Le osservazioni indicano che è un antico corpo roccioso, piuttosto che un asteroide contemporaneo che si è perso per strada. Come tale, è uno dei potenziali mattoni costitutivi dei pianeti rocciosi, come la Terra, che e’ stato espulso dalle zone interne del Sistema solare e conservato nei ghiacci della Nube di Oort per miliardi di anni.

La nube di Oort è una vasta regione che circonda, come una gigantesca, spessa bolla di sapone, il Sole. Si stima che contenga milioni di milioni di corpi ghiacciati. Ogni tanto uno di questi corpi viene urtato e cade verso l’interno del Sistema solare, dove il calore del Sole lo trasforma in una cometa. Si pensa che questi corpi ghiacciati siano stati espulsi dalla regione dei pianeti giganti mentre questi si formavano, nelle prime epoche del Sistema solare.

Karen Meech ha spiegato le inattese osservazioni: «Conoscevamo già molti asteroidi, ma questi sono stati arrostiti dalla loro vicinanza per miliardi di anni al Sole. Questo è il primo asteroide ancora “crudo” che possiamo osservare: e’ stato conservato nel miglior freezer che esista».

Il disegno mostra la probabile storia della cometa rocciosa C/2014 S3 sia nella parte interna che in quella esterna del Sistema Solare, per un periodo di più di quattro miliardi di anni. Crediti: ESO/L. Calçada

Il disegno mostra la probabile storia della cometa rocciosa C/2014 S3 sia nella parte interna che in quella esterna del Sistema Solare, per un periodo di più di quattro miliardi di anni. Crediti:
ESO/L. Calçada

C/2014 S3 è stata identificata in origine dal telescopio Pan-STARSS1 come una cometa debolmente attiva, a poco più di due volte la distanza della Terra dal Sole. Il periodo orbitale attuale, molto lungo (di circa 860 anni) suggerisce che la sua origine sia nella Nube di Oort e che sia stato solo relativamente recente indirizzato verso un’orbita che lo porta più vicino al Sole.

L’equipe ha subito capito che PANSTARRS era insolita, poiché non ha la caratteristica coda che la maggior parte delle comete a lungo periodo produce quando si avvicina così al Sole. Come risultato, è stata soprannominata la cometa Manx (o dell’Isola di Man), dal nome del gatto senza coda. A poche settimane dalla scoperta, l’equipe ha ottenuto spettri del debole oggetto con il VLT dell’ESO in Cile.

Uno studio attento della luce riflessa da C/2014 S3 indica che è tipica degli asteroidi noti come tipo-S, di solito presenti nella fascia principale degli asteroidi. Non appare come una cometa tipica, che dovrebbe formarsi nelle zone esterne del Sistema solare ed essere ghiacciata invece che rocciosa. Sembra che il materiale sia stato solo scarsamente trasformato, indicando che e’ stato congelato per molto tempo. L’attività cometaria molto debole associata con PANSTARRS, consistente con la sublimazione di ghiaccio d’acqua, è circa un milione di volte minore di quella delle comete attive a lungo periodo quando raggiungono distanze simili dal Sole. Gli autori hanno concluso che questo oggetto è probabilmente fatto da materiale nuovo del Sistema solare interno che è stato conservato nella Nube di Oort e ora sta ritornando verso il centro del nostro sistema planetario.

Questa immagine della cometa e' stata ottenuta dal VLT dell'ESO. Crediti: K. Meech (IfA/UH)/CFHT/ESO

Questa immagine della cometa e’ stata ottenuta dal VLT dell’ESO. Crediti:
K. Meech (IfA/UH)/CFHT/ESO

Alcuni modelli teorici sono in grado di riprodurre la maggior parte delle strutture che vediamo nel Sistema solare. Una differenza importante che differenzia i risultati prodotti tra questi modelli riguarda proprio oggetti che compongono la Nube di Oort. Alcuni di essi prevedono rapporti molto diversi tra corpi rocciosi e corpi ghiacciati. Questa prima scoperta di un oggetto roccioso dalla Nube di Oort è perciò una verifica importante delle diverse previsioni avanzate dalle teorie proposte. Gli autori stimano che l’osservazione di 50-100 di queste comete Manx sia necessaria per distinguere tra gli attuali modelli, aprendo un nuovo filone nello studio delle origini del Sistema solare.

Il co-autore Olivier Hainaut (ESO, Garching, Germania) ha detto: «Abbiamo trovato la prima cometa rocciosa e ne stiamo cercando altre. A seconda di quante ne troveremo sapremo se i pianeti giganti hanno danzato avanti e indietro nel Sistema solare quando erano giovani o se sono cresciuti quietamente senza spostarsi di molto».

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Fonte: Media INAF | Scritto da Redazione Media Inaf