L’evoluzione delle comete è la chiave per comprendere il cosmo
Si ritiene che le comete siano le più incontaminate sopravvissute alla formazione del nostro sistema solare e che possano fornirci indizi sulle condizioni prevalenti all’epoca. Per interpretare questi indizi, tuttavia, dobbiamo prima capire come funzionano le comete e in che misura sono sfuggite all’elaborazione nel corso dell’età del sistema solare. «Questo è stato il contesto del progetto THEMISS(si apre in una nuova finestra) », spiega la coordinatrice del progetto Aurelie Guilbert-Lepoutre del Centro nazionale per la ricerca scientifica(si apre in una nuova finestra) (CNRS) in Francia. «Volevamo capire il grado di elaborazione termica delle comete in generale e, in particolare, nel corso dell’età del sistema solare».
Esplorare l’elaborazione termica delle comete
Il progetto THEMISS, sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra), ha cercato di esplorare l’elaborazione termica delle comete a partire dal loro stoccaggio nei serbatoi esterni del sistema solare (la nube di Oort e la fascia di Kuiper), per poi modellarne l’evoluzione fino ai giorni nostri. «Volevamo innanzitutto capire quali proprietà sono fondamentali per limitare l’evoluzione delle comete», aggiunge la ricercatrice. «Abbiamo poi voluto valutare l’influenza dell’elaborazione termica nel corso dell’età del sistema solare. Su una scala temporale così lunga, tenere conto dell’evoluzione orbitale delle comete era fondamentale: questo aspetto non era mai stato considerato prima a nostra conoscenza». Il team del progetto ha anche cercato di capire la sopravvivenza di materiale altamente volatile, con esperimenti di laboratorio pionieristici progettati per ricreare le condizioni cometarie.
Sequenza evolutiva dell’attività cometaria
Questo lavoro, basato su osservazioni e modelli numerici, ha portato a diversi risultati interessanti. Tra le altre cose, l’analisi di grandi depressioni nella famiglia delle comete gioviane (JFC, Jupiter-family comets) ha permesso al team di studiare la complessa interazione tra le strutture superficiali e l’attività cometaria. «L’attività cometaria tende a cancellare le caratteristiche morfologiche nette, che diventano più larghe e meno profonde nel tempo», spiega. «Da ciò siamo stati in grado di stabilire una sequenza evolutiva che passa da superfici cometarie “giovani”, con una topografia superficiale nitida e incline agli scoppi, a superfici cometarie “vecchie”. Il nostro lavoro fornisce quindi il background fisico per comprendere l’evoluzione delle superfici cometarie». I risultati del progetto suggeriscono inoltre che tutte le JFC sono sottoposte a più episodi di riscaldamento, con conseguenti modifiche significative dei loro contenuti volatili iniziali. «Questo suggerisce che gli strati che contribuiscono all’attività cometaria osservata oggi non sono rappresentativi delle loro origini», osserva.
Osservazioni cometarie nel contesto
Il progetto ha sottolineato che la comprensione dell’elaborazione termica sostenuta nel corso dell’età del sistema solare è essenziale per collocare qualsiasi osservazione di cometa nel suo contesto più ampio. «Suggeriamo che tutte le comete sono state modificate fin dalla loro formazione», afferma l’autrice. «Tenere conto di queste modifiche è importante, se vogliamo utilizzare le loro proprietà come indizi sulla formazione del sistema solare. Dimostriamo anche che alcune comete hanno sostenuto un’elaborazione relativamente limitata, il che è molto positivo e di speranza!» Alcune previsioni avanzate saranno ora testate in osservazioni e missioni future. «Avere questa base teorica dal progetto THEMISS aiuterà sicuramente a interpretare la grande quantità di dati che arriveranno nei prossimi anni», aggiunge. Gli esperimenti di laboratorio sui materiali volatili sono ancora in corso e Guilbert-Lepoutre spera di poter caratterizzare completamente i depositi di acqua-gas in condizioni rilevanti per i nuclei cometari. «Si tratta di una nuova linea di ricerca interdisciplinare che si estenderà oltre la durata del progetto», osserva l’autrice. «Stiamo lavorando per pubblicare i risultati, con l’obiettivo di assicurarci ulteriori finanziamenti per il futuro».
