Le comete sono i resti incontaminati del Sistema solare primordiale. Sono per lo più fatte di ghiaccio e polvere, ma sono anche note per essere ricche di materiali organici. Se molecole organiche complesse, come gli amminoacidi, arricchiscono comete e meteoroidi di origine cometaria, gli sciami meteorici potrebbero aver portato l’acqua e materiali organici complessi su quella che era la Terra primordiale. Crediti: Kyoto Sangyo University
La cometa 21P/Giacobini-Zinner (nel prosieguo, cometa 21P/G-Z) è una cometa appartenente alla famiglia cometaria di Giove, con un periodo orbitale di circa 6.6 anni. Si pensa sia il corpo principale delle Draconidi, lo sciame meteorico che si può osservare durante i primi giorni di ottobre, nelle notti tra l’8 ed il 10, che sembra provenire dalla testa della costellazione del Dragone.
Rispetto ad altre comete, questa cometa è peculiare in termini di contenuto volatile (impoverito nelle molecole della catena del carbonio, NH2 e specie altamente volatili) e nelle proprietà dei suoi grani di polvere, ed è classificata come “tipo GZ” (circa il 6 percento delle comete censite).
Sulla base di studi precedenti, è stato proposto che la cometa 21P/G-Z abbia avuto origine in una regione diversa rispetto ad altre comete, ma non si avevano informazioni sulla regione specifica nel disco protoplanetario. Per questo oggetto, le misure hanno riportato un andamento negativo della polarizzazione lineare nell’ottico, proveniente dal continuum di polvere, che potrebbe essere spiegato da un contenuto più elevato di materiali organici presenti nei grani di polvere. Se in tale cometa sono presenti molecole organiche complesse, come gli amminoacidi, e così anche nei meteoroidi delle draconidi di ottobre, si potrebbe presumere che in passato questa pioggia di meteoriti potrebbe aver rilasciato materiali organici complessi sulla Terra. Tuttavia, molecole organiche complesse ad alto peso molecolare non sono mai state rilevate chiaramente nelle comete, tranne nella cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, dalle misurazioni in situ della sonda spaziale Rosetta. Quanto complesse siano le molecole organiche e come siano contenute nella cometa 21P/G-Z è ancora una domanda aperta.
La cometa 21P/Giacobini-Zinner osservata nell’ottico il 22 agosto 2018. Crediti: Michael Jaeger.
Il 5 luglio 2005 – quando la cometa era a 1.04 unità astronomiche dal Sole, vicino al suo perielio – un team di astronomi dell’Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (Isas/Jaxa), Kyoto Sangyo University (Ksu), National Astronomical Observatory of Japan (Naoj) e Okayama University of Science (Ous) ha condotto osservazioni spettroscopiche e di imaging a infrarossi della cometa 21P/G-Z usando lo strumento Comics (Cooled Mid-Infrared Camera and Spectrometer) del telescopio Subaro. Lo spettro ottenuto mostra picchi di emissione di grani di silicati cristallini, che di solito sono visti anche in molte altre comete. Oltre a queste caratteristiche dei silicati, i ricercatori hanno scoperto che lo spettro della cometa presenta caratteristiche di emissione a infrarossi non identificate, che potrebbero essere attribuite a una miscela di idrocarburi alifatici e aromatici (come idrocarburi policiclici aromatici o carbonio amorfo idrogenato, contaminati da atomi di azoto o ossigeno).
Dalle recenti misure è quindi evidente che la cometa 21P/G-Z è arricchita di molecole organiche complesse e tale arricchimento richiede un’alta temperatura o un ambiente con particelle energetiche elevate intorno alla cometa, nella nebulosa solare nella quale si è formata. La presenza di queste molecole organiche complesse suggerisce che la cometa 21P/G-Z abbia avuto origine da una regione più calda nel disco protoplanetario, rispetto alla tipica regione nella quale si formano le comete. Considerando che la frazione di massa dei silicati cristallini derivata dallo studio della cometa 21P/GZ è tipica delle comete, i ricercatori pensano che la cometa abbia avuto origine dal disco circumplanetario di un pianeta gigante (come Giove o Saturno), più caldo della tipica regione nella quale si formano le comete (a 5 – 30 unità astronomiche dal Sole) e adatto alla formazione di molecole organiche complesse. Le comete dei dischi circumplanetari potrebbero essere arricchite in molecole organiche complesse, simili alla cometa 21P/G-Z, e potrebbero aver fornito molecole pre-biotiche alla Terra, nell’antichità, mediante impatto diretto o rovesci meteorici.
Spettri di corpo nero normalizzati di comete nel medio infrarosso. Lo spettro della cometa 21P/G-Z (pallini neri) è diverso da quelli delle altre comete e presenta caratteristiche di emissione a infrarossi non identificate. Le caratteristiche a circa 8.2 micron, 8.5 micron e 11.2 micron potrebbero essere attribuite a Ipa (o Hac) contaminati da atomi di azoto o ossigeno, sebbene parte della caratteristica a circa 11.2 micron provenga da olivina cristallina. La caratteristica a circa 9.2 micron potrebbe provenire da idrocarburi alifatici. Crediti: Ootsubo et al.
Per saperne di più:
- Leggi su Icarus l’articolo “Unidentified infrared emission features in mid-infrared spectrum of comet 21P/Giacobini-Zinner” di Takafumi Ootsubo, Hideyo Kawakita, Yoshiharu Shinnaka, Jun-ichi Watanabe e Mitsuhiko Honda