Alla scoperta dei confini estremi del Sistema solare e di quello che c’è oltre. Di questo si è parlato oggi, durante la penultima giornata del 59° congresso nazionale della Società Astronomica Italiana (SAIt). Protagoniste dei dibattiti di oggi sono state le sonde Dawn (NASA) e Rosetta (ESA) e i recenti risultati pubblicati su Vesta, Cerere e la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Su Media INAF (clicca QUI) abbiamo ampiamente trattato tutte le varie fasi della missione del Programma Discovery della NASA Dawn, il satellite lanciato nel 2007 e in cui l’INAF ricopre ruoli di responsabilità per lo spettrometro a immagine VIR (Visual and Infrared Spectrometer) nel visibile e vicino infrarosso. La sonda ha raggiunto il suo primo obiettivo , l’asteroide Vesta, nel 2011. Dopo un anno di orbita intorno a Vesta, la sonda si è messa in moto per raggiungere Cerere, aggancio effettuato qualche mese fa, dove rimarrà in orbita per oltre un anno. La missione è di fondamentale importanza perché è stata la prima a raggiungere e orbitare intorno a due diversi corpi celesti. E ricordiamo che si tratta dei più antichi oggetti mai studiati nel nostro Sistema solare.
Artistic impression di Cerere, crediti ESA
A parlarne oggi è stata Maria Cristina De Sanctis, ricercatrice presso l’INAF-IAPS e responsabile dello strumento VIR: «Cerere e Vista sono importanti in quanto prototipi dei pianeti. Sono molto diversi tra loro, entrambi molto antichi e tra oggetti più grandi nel gruppo degli asteroidi. Quello che andiamo a studiare sono i processi primordiali». La ricercatrice ha detto: «Adesso possiamo osservare Vesta, che è un asteroide differenziato con un iron core basaltico, ma in passato sappiamo che ce ne sono stati molti di più». La sfida di Dawn è quella di esplorare due mondi sostanzialmente diversi, «uno arido, senza grandi quantità d’acqua, ed è Vesta (più vicino ai pianeti terrestri), e l’altro è Cerere (catalogato tra i pianeti nani, ndr) che è invece molto più ricco di acqua. Quest’ultimo è probabilmente uno dei nuclei fondamentali dei pianeti esterni al Sistema solare, un planetesimo che potrebbe essere all’origine dei nuclei dei pianeti vicini ai satelliti ghiacciati». Dawn è già in orbita attorno a Cerere e di immagini ne abbiamo già ricevute molte. Le prossime fasi della missione prevedono il graduale avvicinamento della sonda alla superficie. De Sanctis ha spiegato: «I primi di giugno passeremo dall’orbita alta a una più bassa, 5000 chilometri (chiamata orbita della survey). Dopo il primo mese di osservazione si scenderà verso un’orbita più bassa (l’operazione richiederà un mese) e così via fino ad arrivare a 1000 chilometri dalla superficie». I dati che arriveranno aiuteranno gli esperti a capire «la composizione di Cerere e di come questa sia differente nelle diverse zone. Soprattutto cercheremo di capire la natura dei famosi bright spot» la cui particolare luminosità – messa a confronto con il colore scuro del resto del pianeta – è davvero un mistero.
Un’immagine che ritrae insieme i protagonisti dell’impresa: Rosetta, Philae e la cometa 67/P.
Credits ESA/ATG medialab; per l’immagine della cometa è stata usata una foto scattata dalla camera a largo angolo a bordo della sonda ESA/Rosetta/Navcam
Il compito di chiarire, invece, gli ultimi passi in avanti fatti da Rosetta è stato affidato a Fabrizio Capaccioni, dell’INAF-IAPS e PI di VIRTIS, e ad Alessandra Rotundi, dell’INAF-IAPS e dell’Università Parthenope di Napoli, nonché Principal Investigator dello strumento GIADA. Capaccioni, nello specifico, si è soffermato sui risultati ottenuti dagli strumenti remote sensing a bordo di Rosetta, che sono: ALICE (lo spettrografo ultravioletto – Stati Uniti), OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System – costruita in parte in Italia), VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer – strumento italiano sotto la responsabilità dell’INAF), MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter). Tra i risultati più importanti Capaccioni ne ha citati alcuni: «VIRTIS studia la composizione e l’abbondanza di materiali organici e questo è l’ambito che più ci interessa. Finora è stato messo in evidenza che la formazione della cometa, vista l’uniformità di questo materiale sulla superficie, sia stata a distanze molto elevate dal Sole e a temperature tali per cui questi composti potessero formarsi (parliamo di 20-30° Kelvin)». Chury è quindi la prova dei primi momenti, le fasi primordiali, del Sistema solare. Capaccioni ha aggiunto: «Molto spesso le missioni hanno grandi obiettivi, ma i risultati non sono altrettanto soddisfacenti. Questa volta non è così, perché la cometa ci aiuta davvero molto». Chissà se un giorno capiremo, grazie alla cometa 67P, come sia arrivata la vita sulla Terra.
Alessandra Rotundi, invece, ha mostrato gli ultimi risultati raccolti in situ, quindi gli esperimenti effettuati dai diversi strumenti a bordo di Rosetta sui grani di polvere, sulla chioma e su altre caratteristiche della cometa. Gli strumenti sono: MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System), COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser), GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator – lo strumento a guida italiana) [strumenti dedicati allo studio della polvere cometaria e che hanno fornito informazioni sulla componente solida della chioma] e poi ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis – dedicata alla componente gassosa della chioma) e RPC (Rosetta Plasma Consortium – focalizzato sul plasma e sulle proprietà elettriche e magnetiche dell’ambiente circum-cometario). Tra i risultati più importanti Rotundi ha ricordato «la misurazione del rapporto D/H effettuata da Rosina e che risulta essere 3 volte più grande del valore che caratterizza gli oceani, il che preclude l’idea che l’acqua presente nelle comete gioviane abbia unicamente una composizione terrestre. Per quanto riguarda COSIMA sono importati i dati sulla morfologia delle particelle di polvere, e in particolare gli aggregati porosi». E poi GIADA, il gioiellino tutto italiano, che sta analizzando la velocità dei grani, «finora piuttosto basse, ma che con l’avvicinarsi al Sole stanno crescendo. E poi la scoperta di due famiglie di particelle di polvere, quelle più compatte e quelle più grandi e soffici. Proprio queste ci hanno incuriosito per la loro lentezza: abbiamo scoperto che vengono rallentate e possono anche essere fermate o respinte dalla sonda a causa della forza elettrostatica».
Rappresentazione artistica di tutti gli strumenti SKA. Crediti: SKA Organisation
Tra le sfide dei prossimi anni c’è anche quella di continuare a studiare, con strumenti nuovi e sempre più precisi, i pianeti extrasolari. A parlare in particolare dell’importanza delle osservazioni nel radio nell’ambito del congresso SAIt è stato Corrado Trigilio, dell’INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania: «Ci sono già strumenti che riescono ad effettuare osservazioni di questo tipo. Pensiamo ad esempio ad ASKAP, il precursore di SKA, che ha il vantaggio di avere un grande campo di vista. È uno strumento composto da 36 detector, il che è un vantaggio rispetto agli altri radiotelescopi, e quindi vede contemporaneamente 36 gradi quadrati di cielo così da poter fare una ricerca di oggetti non per forza mirati». Trigilio ha poi parlato dei pianeti del Sistema solare dotati di magnetosfera (Terra, Giove, Saturno, Urano e Nettuno) che presentano una forte emissione nella banda radio, dovuta all’interazione tra vento solare e magnetosfera, o tra magnetosfera e satelliti, il che dà luogo ad emissione di maser di ciclotrone. Ha spiegato: «Stiamo studiando se anche anche gli esopianeti possano presentare lo stesso tipo di emissione. Il grande salto si farà con SKA, che sia a basse frequenze che ad alte frequenze nel range che va dai 70 MHz ai 14 GHz. È questo il range dove pensiamo si possano verificare emissioni da parte degli esopianeti».
Rappresentazione artistica della missione PLATO. Crediti: ESA
Sono passati venti anni dalla scoperta di 51 Peg B: oggi conosciamo conosciamo oltre 1920 pianeti in 1214 sistemi planetari. E il futuro delle osservazioni degli esopianeti passerà anche per le missioni che non sono state ancora lanciate, come CHEOPS e PLATO, di cui ci ha parlato Isabella Pagano, ricercatrice presso l’INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania nonché coordinatrice nazionale e membro del Board del Consorzio PLATO. «La grande sfida in questo momento è lo studio delle atmosfere, che verranno studiate dal James Webb Space Telescope che farà moltissimo in questo campo. E poi anche E-ELT (che arriverà insieme a PLATO) darà un grande contributo. Un’altra grande sfida è supportare le missioni già definite e in via di realizzazione. Questo richiede risorse economiche, personale per poter sfruttare al meglio questi progetti». PLATO sarà lanciato nello spazio nel 2024, mentre CHEOPS nel 2017. Entrambe le missioni vedono una grande partecipazione dei ricercatori italiani.
Nell’ambito del congresso SAIt questa sera di Giovanni Pareschi terrà una conferenza pubblica dal titolo “Dal monte Etna alle Ande in Cile: l’Osservazione dell’Universo in raggi gamma a alta energia nell’ambito del progetto ASTRI/CTA dell’Istituto Nazionale di AstroFisica”.
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