Com’è fatta una cometa da vicino

Per la missione Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) quella appena trascorsa è stata una settimana piuttosto intensa: per la prima volta nella storia, i suoi ricercatori sono riusciti a fare atterrare qualcosa costruito dall’uomo, il lander Philae, sulla superficie di una cometa e hanno potuto eseguire esperimenti e rilevazioni per circa 57 ore, fino a quando si è esaurita la batteria primaria di Philae. L’importante risultato, raggiunto a oltre 510 milioni di chilometri dalla Terra, è il frutto di oltre dieci anni di preparazione e della collaborazione di decine di centri di ricerca europei e non solo, compresi diversi laboratori italiani.

Nei mesi precedenti all’atterraggio di Philae, che è stato turbolento e con qualche imprevisto, sono state scattate molte fotografie di 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C–G), la cometa scelta dall’ESA per scoprire nuove cose su questi corpi celesti, osservati in cielo fin dall’antichità dall’uomo. Le foto della missione spaziale sono state realizzate sia dalla sonda sia dal lander, che si sono scambiati dati e informazioni inviati poi sulla Terra (ogni pacchetto di dati impiega circa 28 minuti per raggiungere i centri di controllo dell’ESA).

I protagonisti dell’avventura spaziale che si sta compiendo a centinaia di milioni di chilometri di distanza sono tre:

– 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C–G), la cometa scoperta nel 1969 dall’astronomo Klim Ivanovich Churyumov grazie a una fotografia scattata dall’astrofisica Svetlana Ivanovna Gerasimenko. Ha una forma che ricorda quella di un “8” con un lobo più piccolo di 2,5 x 2,5 x 1 chilometri cubi e uno più grande con dimensioni intorno a 4,1 x 3,2 x 1,3 chilometri cubi. La cometa ha un periodo di rotazione di circa 12,7 ore e orbita intorno al Sole, dal quale quindi si avvicina e si allontana periodicamente ogni 6,45 anni, come fanno molte altre comete.

– Rosetta, la sonda spaziale dotata di strumenti e fotocamere per osservare la cometa e che ha viaggiato per 10 anni compiendo un percorso tortuoso, che ha sfruttato le spinte orbitali di alcuni pianeti per raggiungere il suo obiettivo.

– Philae, un cubo di circa un metro di lato e con una massa di 100 chilogrammi, che ha viaggiato agganciato a Rosetta fino al raggiungimento della cometa, sulla quale è atterrato il 12 novembre scorso.

Comete
Le comete hanno di solito dimensioni relativamente piccole e sono formate quasi completamente da ghiaccio. La maggior parte degli astronomi ipotizza che siano residui rimasti dopo la condensazione della grande nebulosa da cui ha avuto origine il nostro sistema solare. Semplificando, una nebulosa è un grande ammasso di polvere, idrogeno e plasma le cui dinamiche possono portare alla formazione di stelle e pianeti. Le zone periferiche della “nostra” nebulosa erano fredde a tal punto da permettere all’acqua di trovarsi allo stato solido, quindi ghiaccio, cosa che portò alla formazione delle comete.

La cometa ISON nel suo passaggio ravvicinato al Sole, pochi giorni prima di disintegrarsi nel novembre 2013.

Ogni cometa segue una propria orbita intorno al Sole che la porta quindi ad avvicinarsi periodicamente alla stella: il grande calore fa sublimare gli strati più esterni di ghiaccio (la sublimazione è il passaggio dallo stato solido a quello gassoso senza passare per quello liquido). È in questa fase che intorno al nucleo delle comete si forma una “chioma” di vapori. Il vento solare e la pressione della radiazione del Sole spingono parte del vapore portando alla formazione della “coda”, che punta quindi in direzione opposta rispetto a quella in cui si trova il Sole. In molti casi il fenomeno rende visibile la cometa anche dalla Terra, talvolta a occhio nudo come accadde nel 1997 con Hale-Bopp.

Philae
Nelle sue 57 ore di lavoro, Philae ha fatto rilevazioni e raccolto campioni per approfondire le conoscenze, ancora piuttosto vaghe, su come sono effettivamente fatte le comete, anche al loro interno. Le informazioni che ha raccolto sono state ricevute sulla Terra e saranno analizzate nelle prossime settimane per trarre le prime conclusioni: secondo i ricercatori dell’ESA, contribuiranno a riscrivere molte delle cose che oggi si trovano nei libri che spiegano e teorizzano il funzionamento delle comete.

E adesso?
Anche se ormai Philae si è spento, la missione Rosetta continua. La sonda nelle prossime settimane proseguirà a rincorrere la cometa, orbitandole intorno. In questo modo potrà raccogliere dati e scattare fotografie mentre avviene l’avvicinamento al Sole, che porterà gli strati più esterni e ghiacciati di 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C–G) a vaporizzarsi. Rosetta ha molto lavoro davanti a sé. Se tutto andrà come previsto, sarà impegnata almeno fino alla fine del 2015.