ROSETTA accende il DIBATTITO SULL’ORIGINE DEGLI OCEANI DELLA TERRA

La Sonda Rosetta dell’ESA ha trovato che il vapore acqueo dalla sua cometa obiettivo è significativamente diverso da quello trovato sulla Terra.La scoperta accende il dibattito sull’origine degli oceani del nostro pianeta.

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Le prime misure del rapporto acqua dalla cometa 67P / di CG Credits: Spacecraft:. ESA / Medialab ATG; Comet: ESA / Rosetta / NavCam; Dati: Altwegg et al. 2014

Le misurazioni sono state effettuate nel mese successivo all’arrivo della sonda sulla cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko il 6 agosto. È uno dei primi risultati più attesi della missione, perché l’origine dell’acqua terrestre è ancora una questione aperta.
Una delle ipotesi principali sulla formazione della Terra è che era così calda quando si formò 4,6 miliardi anni fa, che il contenuto di acqua originale deve essere completamente evaporato. Ma, oggi, i due terzi della superficie è coperta d’acqua, dunque da dove proviene?
In questo scenario, l’acqua sarebbe stata portata dopo che il nostro pianeta si è raffreddato, molto probabilmente da collisioni con comete e asteroidi. Il contributo relativo di ciascuna classe di oggetti alla presenza di acqua sul nostro pianeta è, tuttavia, ancora dibattuto.
La chiave per determinare da dove l’acqua si sia originata è nel suo ‘sapore’, in questo caso la percentuale di deuterio – una forma di idrogeno con un neutrone addizionale –rispetto all’idrogeno normale.

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Rapporto deuterio-to-idrogeno nel Sistema Solare Credits:. I dati di Altwegg et al. 2014 e riferimenti ivi

Questa percentuale è un indicatore importante della formazione e dell’evoluzione iniziale del sistema solare, infatti le simulazioni teoriche mostrano che questo rapporto dovrebbe cambiare in funzione della distanza dal Sole e del tempo nei primi milioni di anni.
Un obiettivo chiave è quello di confrontare il valore di questo rapporto per i diversi tipi di oggetto con quello misurato per gli oceani della Terra, al fine di determinare quanto ogni tipo di oggetto può aver contribuito all’acqua della Terra.
Le comete in particolare sono strumenti unici per sondare l’infanzia del Sistema Solare: il loro materiale originario è lo stesso del disco protoplanetario da cui si sono formati i pianeti, e quindi dovrebbero riflettere la composizione primordiale dei loro luoghi di origine.
Ma a causa della dinamica del giovane sistema solare, questo non è un processo cosi lineare. Le comete di lungo periodo che provengono dalla lontana nube di Oort originariamente si sono formate nella regione di Urano-Nettuno, abbastanza lontano dal Sole tanto che il ghiaccio dell’acqua primordiale si è conservato intatto.
In seguito sono stati sparsi nei più lontani confini del Sistema Solare come risultato delle interazioni gravitazionali con i pianeti giganti gassosi che si stavano formando e fissando nelle loro orbite.
Al contrario, le comete della famiglia di Giove, come la cometa di Rosetta, si pensava che si fossero formate più lontano, nella fascia di Kuiper oltre Nettuno. Di tanto in tanto questi corpi sono disturbati dalla loro posizione e inviati cosi verso il sistema solare interno, dove le loro orbite diventano controllate dall’influenza gravitazionale di Giove.

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Illustrazione che mostra le due principali riserve di comete del sistema solare: la fascia di Kuiper, ad una distanza di 30 a 50 UA dal Sole, e la Nube di Oort, che si estende fino a 10 000 UA dal Sole Credit: ESA

In effetti, la cometa di Rosetta ai nostri giorni viaggia attorno al Sole tra le orbite della Terra e di Marte nel suo punto più vicino e appena al di là di Giove nel suo punto più lontano, con un periodo di circa 6,5 ​​anni.

Misurazioni precedenti del rapporto deuterio / idrogeno (D / H) in altre comete hanno mostrato una vasta gamma di valori. Delle 11 comete per le quali sono state fatte tali misurazioni, solo la cometa 103P / Hartley 2, appartenente alla famiglia delle comete gioviane, ha la stessa dell’acqua della Terra, in accordo con le osservazioni fatte dalla missione Herschel dell’ESA nel 2011.

Al contrario, anche per dei meteoriti, originariamente provenienti dalla fascia degli asteroidi, si ha una corrispondenza secondo la composizione dell’acqua della Terra. Pertanto, nonostante il fatto che gli asteroidi hanno un contenuto d’acqua complessivamente molto inferiore, l’impatto di un gran numero di essi potrebbe essere la spiegazione degli oceani terrestri.

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Comet 67P / CG su 20 novembre 2014.Credits: ESA / Rosetta / NAVCAM – CC BY-SA 3.0 IGO

E’ in questo contesto che le indagini di Rosetta sono importanti. È interessante notare che il rapporto D/H misurato dallo spettrometro del Rosetta Orbiter for Ion e Neutral Analisys, o ROSINA, è più di tre volte superiore a quello degli oceani della Terra e della sua compagna della famiglia gioviana, la cometa Hartley 2. Infatti, è ancora più alto di quanto misurato anche per qualsiasi cometa della nube di Oort.

Questa scoperta sorprendente potrebbe indicare un’origine diversa per le comete della famiglia di Giove – forse esse si sono formate su una più ampia gamma di distanze nel giovane sistema solare di quanto si pensasse in precedenza“, dice Kathrin Altwegg, ricercatore principale per ROSINA e autore principale dello studio che riporta i risultati sulla rivista Science di questa settimana.

La nostra scoperta esclude l’idea che le comete della famiglia di Giove contengono esclusivamente comete che abbiano composizione del ghiaccio come quella degli oceani terrestri, e ridà importanza ai modelli che pongono maggiormente l’accento sugli asteroidi come il meccanismo principale che ha portato alla formazione degli oceani terrestri.

Sapevamo che l’analisi in situ di Rosetta di questa cometa avrebbe dato delle sorprese per il quadro più ampio della scienza sistema solare, e questa eccezionale osservazione certamente accende ancora di più il dibattito circa l’origine dell’acqua della Terra,” afferma Matt Taylor, Rosetta Project Scientist.

Man mano che Rosetta continuerà a seguire la cometa nella sua orbita intorno al Sole per tutto il prossimo anno, faremo particolare attenzione a come la cometa si evolve e si comporta, e questo ci darà una visione unica riguardo al misterioso mondo delle comete e alla comprensione del loro contributo nell’evoluzione del sistema solare.”

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Rosetta_fuels_debate_on_origin_of_Earth_s_oceans

Traduzione a cura dell’ing. Marco Staffolani