Una temperatura tutta superficiale per la cometa di Rosetta
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I dati di VIRTIS evidenziano un legame stretto tra temperatura superficiale e primi centimetri superficiali, lasciando il nucleo cometario allo stato primordiale


Fonte Nature Astronomy - "The changing temperature of the nucleus of comet 67P induced by morphological and seasonal effects" - Federico Tosi et al.


Analisi comparativa dei dati simulati e dei dati registrati. A destra le differenze riscontrate. Crediti Federico Tosi (INAF-IAPS) et al.
Analisi comparativa dei dati simulati e dei dati registrati. A destra le differenze riscontrate. Crediti Federico Tosi (INAF-IAPS) et al.

I dati dello spattrometro VIRTIS (Visible and InfraRed Thermal Imaging Spectrometer) unitamente ai modelli e a dati forniti dallo strumento MIRO, consentono di elaborare una mappa termica della [V]cometa[V] 67P/Churyumov-Gerasimenko in grado di mostrare come le caratteristiche di [V]temperatura[/V] siano dovute essenzialmente alla morfologia dei primissimi centimetri di superficie, implicando la presenza di uno strato sub-superficiale, fino al nucleo, ancora allo stato primordiale nonché variazioni stagionali relativamente trascurabili al pari di quelle indotte dai passaggi al perielio . Lo studio ha come firma quella del Dott. Federico Tosi (INAF/IAPS).

VIRTIS ha acquisito immagini in infrarosso , trasformate poi in una vera e propria mappa termica utilizzata per studiare le variazioni in un periodo di due mesi circa, tra agosto e settembre 2014.
Il lato illuminato, l'unico alla portata dei sensori di VIRTIS, ha evidenziato una temperatura media di -63°C con picchi massimi di -40°C in prossimità di piccole fosse le quali, con pareti interne che riflettono il calore aggiungendo emissione termica e producendo il fenomeno di auto-riscaldamento

La temperatura, soprattutto nel collo cometario che unisce i due lobi cometari, è risultata più alta di quella attesa di corpo nero sotto le ipotesi di presenza dominante di polvere e di bassa attività di sublimazione, caratteristiche tipiche di una cometa poco riflettente come la 67P in un periodo che precede il perielio di un anno. La motivazione alla base della temperatura maggiore rispetto alle attese è stata indicata nell'auto-riscaldamento legato alla forma della regione, che si aggiunge alla normale rugosità della superficie la quale già di per sé produce un effetto auto-riscaldante.

Altra caratteristica evidenziata è data dallo stress termico subito dalla superficie durante la rotazione della cometa, alla quale sono legati ripetuti giochi di sole-ombra nelle zone che periodicamente e reciprocamente vengono coperte dai due lobi. Lo stress comporta escursioni termiche più elevate rispetto alla media anche di dieci volte, tali da indurre la frammentazione del materiale della superficie cometaria. 

Lo studio di una regione a bassa rugosità come Imhotep, liscia e non soggetta a ombre (e quindi con auto-riscaldamento minore), ha evidenziato come uno strato superficiale di circa un centimetro di spessore sia dominato da una polvere non compatta. Su Imhotep si è tornati anche dopo otto mesi dalle prime rilevazioni, con la cometa decisamente più prossima al Sole, evidenziando una temperatura ovviamente più alta ma non nella misura attesa da una superficie di polvere disgregata. La spiegazione fornita è quindi legata a una variazione nella composizione della superficie, la quale durante l'avvicinamento al Sole avrebbe visto aumentare la quantità di composti volatili e la conseguente attività di sublimazione, con abbassamento di temperatura.

Il nucleo cometario sarebbe quindi dominato termicamente dalla morfologia e dalla chimica della superficie mentre oltre un metro di profondità inizierebbe un materiale del tutto primordiale.

Intervista al Dott. Federico Tosi (INAF-IAPS). Crediti MEDIA INAF