Scritto: Domenica, 02 Agosto 2015 11:35 Ultima modifica: Domenica, 02 Agosto 2015 15:54

Chury e il vento solare


Una delle indagini chiave della missione dell'ESA Rosetta, lo studio dell'interazione del vento solare con la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, sta rivelando importanti risultati, soprattutto ora che la cometa si sta avvicinando all'appuntamento con il perielio.

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Il vento solare è il flusso costante di particelle elettricamente cariche, emesso dall'alta atmosfera del Sole, che porta con sé il campo magnetico della stella in tutto lo spazio interplanetario. Come tutte le comete, Chury naviga all'interno di questo flusso durante la sua orbita intorno al Sole, e lo combatte mentre viaggia verso il Sistema Solare interno. La continua lotta è ciò che scolpisce la coda di ioni della cometa.

Utilizzando ICA (Ion Composition Analyzer), uno dei cinque strumenti del Rosetta Plasma Consortium (RPC), Hans Nilsson, del Swedish Institute of Space Physics, ha guidato la squadra che ha studiato la graduale evoluzione dell'ambiente cometario.

Il team ha osservato che il numero di ioni d'acqua, cioè le molecole di acqua spogliate di un elettrone, è aumentato considerevolmente quando la cometa è passata da 3.6 AU (circa 538 milioni chilometri) a 2.0 AU (circa 300 milioni chilometri ) dal Sole. Anche se l'accelerazione giornaliera è molto variabile, il tasso medio nelle 24 ore incrementa di un fattore 10.000 durante il periodo di studio, da agosto 2014 a marzo 2015.

Gli ioni d'acqua hanno origine nella chioma stessa della cometa.
Il calore del Sole libera le molecole di acqua dal ghiaccio superficiale del nucleo; una volta in forma gassosa, le collisioni con la luce ultravioletta estrema strappano elettroni alle molecole, trasformandole in ioni. Stessa cosa può accadere a causa delle interazioni con il vento solare.
In ogni caso, una volta trasformate in ioni d'acqua, le molecole possono essere accelerate dalle proprietà elettriche del vento solare.

Non tutti gli ioni, però, vengono accelerati verso l'esterno: alcuni ricadono in superficie.
Oltre a queste, fin tanto che la chioma non è troppo spessa e densa, il vento solare può attraversarla e colpire direttamente il nucleo. Quando ciò accade si verifica un processo chiamato "sputtering" (polverizzazione), in cui gli atomi si spostano sulla superficie, fino ad essere liberati nello spazio.

Peter Wurz dell'Università di Berna ed il suo team stanno studiando proprio questo fenomeno con i dati rilevati dal Double Focussing Mass Spectrometer (DFMS), che fa parte dell'esperimento ROSINA.

La squadra finora ha scoperto sodio, potassio, silicio e calcio, tutti elementi presenti in alcuni tipi di meteoriti chiamati condriti carbonacee. Tali elementi, però, sono in quantità diverse in 67P: mentre il sodio sembra essere lo stesso, Chury mostra un eccesso di potassio e un impoverimento di calcio.

La maggior parte degli atomi "polverizzati" provengono dal lato della cometa che ora è in inverno, il quale viene colpito dal vento solare deviato dalla chioma.

Lo sputtering tenderà a fermarsi completamente quando la cometa sarà abbastanza vicina al Sole da produrre grandi quantità di gas e polveri, tanto da rendere la chioma impenetrabile.

La prima prova della deflessione del vento solare è stata ottenuta con il Ion and Electron Sensor (IES), che fa sempre parte della suite Rosetta Plasma Consortium (RPC), da Thomas Broiles del Southwest Research Institute (SwRI) a San Antonio, in Texas.

Le osservazioni erano iniziate il 6 agosto 2014, quando Rosetta aveva raggiunto la cometa e sono continuate da allora.
Lo strumento ha misurato, e sta misurando, il flusso del vento solare mentre Rosetta orbita intorno a 67P, mostrando che può essere deviato fino a 45° dalla direzione opposta al Sole.

Screenshot da una simulazione delle interazioni tra la cometa 67P e il vento solare intorno al perielio.

Screenshot da una simulazione delle interazioni tra la cometa 67P e il vento solare intorno al perielio.
Credit: Modelling and simulation: Technische Universität Braunschweig and Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; Visualisation: Zuse-Institut Berlin

La deflessione è maggiore per gli ioni più leggeri, come i protoni, e meno evidente per gli ioni pesanti derivati da atomi di elio ma per tutti il fenomeno è destinato ad aumentare man mano che la cometa si avvicina al perielio e la chioma diventa più densa.

 

Pubblicazioni di riferimento:
- Evolution of the ion environment of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko: Observations between 3.6 and 2.0 AU
- Rosetta observations of solar wind interaction with the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
- Solar Wind Sputtering of Dust on the Surface of 67P/Churyumov-Gerasimenko
- Dynamical features and spatial structures of the plasma interaction region of 67P/Churyumov–Gerasimenko and the solar wind

Altre informazioni su questo articolo

Letto: 2187 volta/e Ultima modifica Domenica, 02 Agosto 2015 15:54
Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore ed image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate 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!

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