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Martedì, Maggio 23, 2017
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La più grande immagine in HD della Galassia Andromeda, lo studio dell'immagine covergirl 67/p di Rosetta ed i composti organici trovati nella cometa Churyumov Gerasimenkoi

La NASA ha rilasciato una straordinaria immagine in HD della galassia di Andromeda, ottenuta combinando insieme quasi 7.400 scatti ottenuti dal telescopio spaziale Hubble. Il risultato è di una risoluzione tale da poter distunguere molte singole stelle lungo un'area che copre un arco di 61.000 anni-luce: "È come fotografare una spiaggia e distinguere i singoli granelli di sabbia", spiegano dall'agenzia spaziale statunitense.

Si tratta di un risultato straordinario, favorito dal fatto che Andromeda sia relativamente vicina alla Terra, e comunque molto più prossima rispetto alle altre galassie sulle quali si focalizza Hubble, che distano svariati miliardi di anni-luce.

Questa visione panoramica è il risultato di un programma denominato Panchromatic Hubble Andromeda Treasury, e l'immagine è stata realizzata osservando la galassia nelle lunghezze d'onda dell'ultravioletto vicino e dell'ultravioletto. Ciò che si può vedere nell'immagine è quindi la galassia di Andromeda con i suoi colori naturali.

Video

CoverGirl 67P

Non c’è che dire! Sembra proprio una parete dolomitica con un ghiaione ai suoi piedi. Peccato che si trovi in realtà a milioni e milioni di chilometri da noi e con temperature decisamente più rigide del solito, pari a parecchie decine di gradi sotto lo zero centigrado.

Si tratta infatti di una parte della “testa” della cometa Churyumov Gerasimenko (CG, o anche 67P) che attualmente si trova ancora oltre l’orbita di Marte, anche se non da sola. A farle compagnia c’è, come ben sappiamo, dal giorno del suo risveglio il 20 gennaio scorso, la sonda Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea.

La spettacolare immagine, ottenuta da OSIRIS, a bordo della sonda cometaria, ha meritato la copertina dello speciale di Science dedicato proprio ai primi risultati scientifici ottenuti dagli strumenti di Rosetta nei primi tempi dopo l’inserzione orbitale, il 6 agosto 2014.

In questa fase della missione lo strumento OSIRIS ha giocato un ruolo fondamentale. A esso ha contribuito moltissimo un team di scienziati italiani, in particolare padovani, capeggiati dal Prof. Cesare Barbieri dell’Università degli studi di Padova. Il team padovano è stato attivo già durante le fasi di progettazione, costruzione e verifica di tutto lo strumento e, ora, sta continuando a lavorare alacremente sia per il mantenimento delle caratteristiche funzionali che per lo sfruttamento scientifico dei dati.

Osiris

Come Rosetta porta il nome della stele che permise la decifrazione dei geroglifici egiziani, così il sistema di imaging della sonda porta il nome di Osiris, dio egizio degli inferi, oltre che della fertilità, il cui culto fu uno dei maggiori dell’antico Egitto. La scelta è stata fatta proprio per l’analogia con l’”occhio onniveggente” contenuto nel geroglifico che rappresenta il suo nome. OSIRIS, che è anche l’acronimo di Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System, è formata da due strumenti tra loro complementari.

cometa_girata_credits

La Wide Angle Camera, WAC, sviluppata al CISAS dell’Università degli Studi di Padova, è un telescopio a grande campo, ottimizzato per lo studio dei gas emessi dalla cometa che ne formano la chioma. Il fatto di avere un campo di vista grande circa 24 volte la Luna piena permette di ottenere una visione d’insieme della cometa, come nell’immagine accanto dove di vede che la cometa CG è formata da due corpi distinti (il corpo a sinistra, la testa a destra) collegati da un sottile colletto al centro.

Un ‘pozzo’ profondo qualche centinaio di metri, con chiara evidenza di stratificazione interna.  Crediti: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Un ‘pozzo’ profondo qualche centinaio di metri, con chiara evidenza di stratificazione interna.

E la complementare Narrow Angle Camera, NAC, un sistema ad alta risoluzione che permette invece di ottenere incredibili dettagli della superficie e di studiarne la composizione chimica come l’immagine della copertina di Science e come in quest’altra immagine, a destra, che ci mostra un dettaglio simile a un pozzo.

Questi “pozzi” sono una miniera di informazioni sulla conformazione interna della cometa. Abbiamo chiesto una spiegazione a Gabriele Cremonese, dell’INAF di Padova, che ci ha spiegato come “dalle misure del volume della cometa effettuate con OSIRIS e raffrontate agli effetti gravitazionali che la cometa ha sulla sonda, e che ci danno quindi “il peso” della cometa, noi siamo riusciti a ricavarne la densità che risulta circa la metà di quella dell’acqua. Questo è un dato che ci ha sorpreso inizialmente perché le formazioni che si vedono sul suolo della 67P sembrano formazioni “dure”, tipo rocciose per intenderci. E allora? Molto probabilmente all’interno della cometa devono esserci o delle grandi cavità oppure una diffusa micro-porosità strutturale.

Non ci aspettavamo tutto questo dalla 67P”, continua Cremonese, “anche la sua forma è bizzarra per quanto è vero che di nuclei cometari così ravvicinati ne abbiamo visti pochissimi. Ma questa è veramente particolare con i due lobi uniti da quello che abbiamo deciso di chiamare collo e che unisce appunto la testa e il corpo e dal quale si è inoltre osservata un’intensissima attività di fuoriuscita di getti di polvere e gas.”

Alcune delle regioni definite sulla superficie visibile della cometa. Crediti: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Alcune delle regioni definite sulla superficie visibile della cometa.

Un altro compito che il team Osiris ha in carico da quando la sonda, nell’agosto scorso, è scesa a una distanza inferiore ai 100 chilometri dal suolo della cometa, è stato quello di suddividere la superficie in ‘regioni’ ben definite dal punto di vista geomorfologico. Anche per questo gli astronomi si sono ispirati all’antico Egitto come si può evincere dai nomi delle divinità egizie leggibili nell’immagine qui accanto.

Abbiamo chiesto al Prof. Cesare Barbieri, chief scientist della parte italiana di OSIRIS, quanto lavoro resta ancora da fare: “Oggi il team di OSIRIS è comunque impegnato nella stesura di una seconda ondata di importantissimi lavori, quelli cioè collegati ai risultati ottenuti durante il rilascio del modulo Philae il 12 novembre scorso. Evento di straordinario successo dal punto di vista del rilascio, ma che vide il modulo rimbalzare per qualche chilometro a causa del mancato funzionamento dei dispositivi di ancoraggio al suolo. Nonostante questo imprevisto rimbalzo, Osiris e altri strumenti ottennero importanti dati su cui riferiremo appena possibile. Abbiamo inoltre una piccola speranza, che l’attività cometaria, congiunta con il progressivo alzarsi del Sole sulla zona dov’è presumibilmente ‘nascosto’ il modulo Philae, permetta ai suoi pannelli solari di caricare le batterie e rimettere in funzione gli strumenti che sono sul suolo.

Restiamo sintonizzati dunque perché le sorprese non sono certo finite qui.

Scurissima, arida e ricca di molecole organiche


La cometa 67/P Churyumov Gerasimenko è scurissima, povera di ghiaccio d’acqua sulla sua superficie, ma ricca di composti organici presenti negli amminoacidi, i ‘mattoni della vita’. Questi in estrema sintesi i primi risultati sulle proprietà della superficie del nucleo della cometa 67/P, pubblicati in un articolo sull’ultimo numero della rivista Science. Risultati ottenuti grazie ai dati raccolti tra agosto e dicembre 2014 dallo spettrometro a immagini italiano VIRTIS (Visual, Infra-Red and Thermal Imaging Spectrometer) a bordo della sonda Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea, ESA.  Lo strumento è stato realizzato da un consorzio internazionale italo-franco-tedesco sotto la responsabilità dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali dell’INAF e con il contributo italiano finanziato dall’ASI, Agenzia Spaziale Italiana.

La prima sorpresa che emerge dallo studio arriva dalla misura dell’albedo della cometa, ossia la quantità di luce solare riflessa dalla superficie del nucleo, che è solo del 6%. Per confronto il nostro satellite naturale, la Luna, possiede un albedo circa doppio. Il valore che possiede 67/P ci fa capire che la cometa è uno degli oggetti più scuri del Sistema solare. Un potere riflettente cosi basso indica che sulla superficie della cometa sono presenti minerali opachi alla radiazione (come ad esempio solfuri ferrosi), ma anche composti contenenti carbonio. Ci dice inoltre che la presenza di ghiaccio d’acqua negli strati più superficiali del nucleo è estremamente limitata o assente. «Questo ovviamente non significa che la cometa non sia ricca d’acqua, ma soltanto che i primi strati (all’incirca di un millimetro o poco più di spessore) non contengono ghiaccio» commenta Fabrizio Capaccioni, ricercatore dell’INAF-IAPS di Roma, Principal Investigator di VIRTIS e primo autore dell’articolo su Science. «Ciò è legato alla storia evolutiva recente della cometa. I ripetuti passaggi nelle vicinanze del Sole determinano la sublimazione del ghiaccio dalla superficie».

La scoperta più rilevante è collegata poi all’individuazio

ne di segnali nella banda dell’infrarosso legati alla presenza di composti organici macromolecolari, osservati sulla totalità della superficie del nucleo di 67/P. Alcuni di questi composti sono assimilabili ad acidi carbossilici, o piuttosto a polimeri di acidi carbossilici, presenti negli amminoacidi. Amminoacidi sono stati osservati già in materiali cometari e in meteoriti primitive, ma questa è la prima volta che simili composti sono stati osservati direttamente sulla superficie di un nucleo cometario. Inoltre, la copertura globale della superficie lascia supporre che tali composti fossero presenti in abbondanti quantità nel materiale che è stato assemblato a formare il nucleo cometario. «La formazione di tali composti richiede la presenza di ghiacci di elementi molto volatili, come ad esempio metanolo, metano o monossido di carbonio, che solidificano solo a basse temperature» spiega Capaccioni. «La loro regione di formazione  doveva trovarsi quindi a grandi distanze dal Sole nelle prime fasi di formazione del Sistema solare. Ciò fa quindi supporre che ci troviamo effettivamente in presenza di una cometa che contiene al suo interno tracce dei composti primordiali o addirittura precedenti alla formazione del nostro Sistema solare».

Nel team internazionale di ricercatori che ha condotto lo studio su Science, oltre Fabrizio Capaccioni, fanno parte anche i colleghi dell’INAF Gianrico Filacchione, Maria Cristina De Sanctis, Maria Teresa Capria, Federico Tosi, Priscilla Cerroni, Andrea Raponi, Mauro Ciarniello, Ernesto Palomba, Eleonora Ammannito, Giancarlo Bellucci, Gianfranco Magni, Giuseppe Piccioni, Alessandro Frigeri, Davide Grassi, Andrea Longobardo, Marco Cartacci, Andrea Cicchetti, Stefano Giuppi, Raffaella Noschese e Romolo Politi (tutti dell’INAF-IAPS di Roma), Vito Mennella (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte), Gian Paolo Tozzi (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri) e Roberto Orosei (INAF-IRA Bologna).


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