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Chury potrebbe essere più giovane

ESA Rosetta #CometWatch - 67P/Churyumov-Gerasimenko 4 novembre 2014
ESA Rosetta #CometWatch - 67P/Churyumov-Gerasimenko 4 novembre 2014 Image: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0 - Processing: Elisabetta Bonora & Marco Faccin / aliveuniverse.today, CC BY-SA IGO 3.0

Secondo gli astrofisici dell'Università di Berna, in Svizzera, la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko della missione Rosetta, pur contenendo ingredienti primordiali, non avrebbe ottenuto la sua forma attuale durante la nascita del Sistema Solare, 4,5 miliardi di anni fa, ma avrebbe poco più di un miliardo di anni.

Secondo i dati rilevati dall'ESA nel corso della gloriosa missione della sonda Rosetta e del piccolo lander Philae, definitivamente conclusa il 30 settembre 2016, Chury sarebbe nata dalla lenta collisione e fusione di due comete nei primi anni di vita del Sistema Solare, un processo che avrebbe prodotto la curiosa forma a "rubber duck" ("paperella di gomma") che vediamo oggi. Ma nuove ricerche, condotte da Martin Jutzi e Willy Benz, del NCCR PlanetS and the Center for Space and Habitability (CSH) dell'Università di Berna, porterebbero a conclusioni diverse.
"E' improbabile che un corpo come quello di Chury sia sopravvissuto per così tanto tempo senza danni e le nostre simulazioni al computer dimostrano proprio questo", ha commentato Jutzi.

Se le ipotesi del presente modello sulla nascita del Sistema Solare sono corrette, alla tranquilla fase iniziale è seguito un periodo di violente collisioni. Così, inizialmente gli scienziati hanno calcolato la quantità di energia necessaria per distruggere una struttura come quella di 67P scoprendo che ha un punto debole, il "collo" ossia la parte che connette i due lobi.
"Abbiamo calcolato che questa struttura può essere distrutta facilmente, anche con collisioni a bassa energia", ha aggiunto Jutzi.

Il nuovo studio mostra che le comete come Chury sperimentato un significativo numero di scontri nel corso del tempo, con un'energia sufficiente a distruggere la struttura bilobata. Di conseguenza, la sua forma attuale non è primordiale ma deve essersi sviluppata attraverso collisioni nel corso di miliardi di anni: la Chury ad anatra è quindi molto più giovane di quanto si pensasse (oppure l'attuale modello sulla nascita del Sistema Solare non è corretto, concludono gli autori).

Jutzi e Benz hanno anche simulato come potrebbe essere nato il nucleo bilobato della cometa.
Nei loro modelli computerizzati, piccoli oggetti con un diametro da 200 a 400 metri si scontrano con un corpo rotante di circa 5 chilometri simile ad un pallone da rugby. Con impatti tra i 200 ed i 300 metri al secondo, il bersaglio viene diviso in due ma non disintegrato. Queste parti, a causa dell'attrazione gravitazionale reciproca, si sarebbero poi nuovamente fuse insieme a forma di "rubber duck". Secondo il team, in questo processo le energie in gioco sarebbero state relativamente ridotte, tanto da non riscaldare ed alterare quei componenti primordiali custoditi da Chury e rilevati dalla missione Rosetta.

How primordial is the structure of comet 67P/C-G? Combined collisional and dynamical models suggest a late formation [abstract]

There is an active debate about whether the properties of comets as observed today are primordial or, alternatively, if they are a result of collisional evolution or other processes. We investigate the effects of collisions on a comet with a structure like 67P/C-G. We develop scaling laws for the critical specific impact energies required for a significant shape alteration. These are then used in simulations of the combined dynamical and collisional evolution of comets in order to study the survival probability of a primordially formed object with a shape like 67P/C-G. The effects of impacts on comet 67P/C-G are studied using a SPH shock physics code. The resulting critical specific impact energy defines a minimal projectile size which is used to compute the number of shape-changing collisions in a set of dynamical simulations. These simulations follow the dispersion of the trans-Neptunian disk during the giant planet instability, the formation of a scattered disk, and produce 87 objects that penetrate into the inner solar system with orbits consistent with the observed JFC population. The collisional evolution before the giant planet instability is not considered here. Hence, our study is conservative in its estimation of the number of collisions. We find that in any scenario considered here, comet 67P/C-G would have experienced a significant number of shape-changing collisions, if it formed primordially. This is also the case for generic bi-lobe shapes. Our study also shows that impact heating is very localized and that collisionally processed bodies can still have a high porosity. Our study indicates that the observed bi-lobe structure of comet 67P/C-G may not be primordial, but might have originated in a rather recent event, possibly within the last 1 Gy. This may be the case for any kilometer-sized two-component cometary nuclei.

 

Formation of bi-lobed shapes by sub-catastrophic collisions: A late origin of comet 67P/C-G's structure [abstract]

The origin of the particular shape of a small body like comet 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G) is a topic of active research. How and when it acquired its peculiar characteristics has distinct implications on the origin of the solar system and its dynamics. We investigate how shapes like the one of comet 67P/C-G can result from a new type of low-energy, sub-catastrophic impacts involving elongated, rotating bodies. We focus on parameters potentially leading to bi-lobed structures. We also estimate the probability for such structures to survive subsequent impacts. We use a smooth particle hydrodynamics (SPH) shock physics code to model the impacts, the subsequent reaccumulation of material and the reconfiguration into a stable final shape. The energy increase as well as the degree of compaction of the resulting bodies are tracked in the simulations. Our modelling results suggest that the formation of bi-lobed structures like 67P/C-G is a natural outcome of the low energy, sub-catastrophic collisions considered here. Sub-catastrophic impacts have the potential to alter the shape of a small body significantly, without leading to major heating or compaction. The currently observed shapes of cometary nuclei, such as 67P/C-G, maybe a result of such a last major shape forming impact.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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