• 9 Giugno 2022 19:26

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

Dalle comete proviene il carbonio dei pianeti rocciosi

Le comete non periodiche come Catalina sono un prezioso serbatoio di informazioni scientifiche su come fosse il sistema solare alle sue origini. Dal loro studio si è appreso che il carbonio dei pianeti interni avrebbe un’origine cometale.

Pochi giorni fa, la NASA ed il suo partner la Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahr (Agenzia Spaziale tedesca) hanno comunicato la loro intenzione di concludere la missione SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) entro il 30 settembre 2022.

SOFIA è un interessante concetto di missione astronomica che si sostanzia in una sorta di “telescopio terrestre mobile”. Un telescopio riflettore del diametro di 2,5 metri viaggia installato su di un Boeing 747SP modificato opera nella stratosfera dove densità, temperatura e pressione dell’aria sono inferiori, potendo in questo modo osservare a lunghezze d’onda che altrimenti non giungerebbero fino alla superficie terrestre.

Il Boeing 747SP modificato per il trasporto del telescopio, si noti l’apertura attraverso cui opera l’osservatorio Credit: NASA
 

Nei suoi cinque anni di missione principale più i tre di estensione, SOFIA ha svolto una profittevole attività di ricerca scientifica. Nel 2015 ha potuto osservare la minuscola eclisse causata da Plutone passando davanti ad una stella lontana, nel 2016 ha rilevato la flebile presenza dell’ossigeno nell’atmosfera marziana e nel 2017 ha permesso di appurare che il pianeta nano Cerere è ricoperto di regolite proveniente in larga parte da altri corpi. Ora, però, la National Academies, ha valutato che la produttività scientifica di SOFIA non giustifica i suoi costi operativi (in effetti piuttosto elevati).

Una delle campagne osservative più importanti della carriera di SOFIA è stata l’osservazione della cometa Catalina nello spettro infrarosso e del suo prezioso carico di carbonio.

Catalina è una cometa non periodica, ossia una di quella comete che NON segue un’orbita ellittica che le riporta con scadenze regolari a far visita al sistema solare interno per poi allontanarsi di nuovo (la cometa di Halley è una di queste). No, Catalina è transitata per la prima ed unica volta abbastanza vicina alla Terra nel da poter essere rilevata dai telescopi nel 2016, per poi tuffarsi per sempre nella profondità dello spazio.

Originaria della lontana Nube di Oort che è un gigantesco guscio sferico di detriti, una bolla che circonda l’intero sistema solare composta da trilioni di rocce e pezzi di ghiaccio risalente alle ultime fasi di formazione del sistema solare, Catalina e altre del suo tipo hanno orbite così ampie da arrivano alla nostra soglia celeste relativamente inalterate. Questo le rende effettivamente congelati nel tempo, offrendo ai ricercatori rare opportunità di conoscere il primo sistema solare da cui provengono.

Rappresentazione artistica della Nube di Oort

Utilizzando i potenti strumenti a infrarossi, SOFIA è stata in grado di rilevare un’impronta digitale familiare all’interno del bagliore polveroso della coda della cometa: il carbonio, e questo dato cruciale sta aiutando la comunità a capire l’origine di questo fondamentale elemento poichè l’evidenza suggerirebbe che comete come Catalina sarebbero state una fonte essenziale di carbonio per pianeti come la Terra e Marte durante la prima formazione del sistema solare.

I risultati dello studio di SOFIA, un progetto congiunto della NASA e del Centro aerospaziale tedesco, sono stati pubblicati di recente sul Planetary Science Journal.

“Il carbonio è la chiave per conoscere le origini della vita”, ha affermato l’autore principale del documento, il dottor Charles “Chick” Woodward, astrofisico e professore presso il Minnesota Institute of Astrophysics dell’Università del Minnesota, a Minneapolis. “Non siamo ancora sicuri che la Terra abbia potuto intrappolare abbastanza carbonio da sola durante la sua formazione, quindi le comete ricche di carbonio avrebbero potuto essere una fonte importante per fornire questo elemento essenziale che ha portato alla vita come la conosciamo”.

Come oggi ben sappiamo, il carbonio è l’elemento fondamentale della vita così la conosciamo, ma paradossalmente, il pianeta Terra che ne è la culla, come anche gli altri pianeti del sistema solare interno, erano troppo caldi nella fase di formazione per mantenere elevati livelli di elementi come il carbonio che infatti andò perso. Nel sistema solare esterno, invece, le cose sono andate diversamente. Il vento solare ha spazzato via i detriti carboniosi fino alle propaggini più lontane del sistema solare, dove si sono accumulati formando Nube di Oort.

I ricercatori sono propensi a pensare che sia stato un leggero cambiamento nell’orbita di Giove a permettere poi a viaggiatori cosmici come le comete di mescolare il carbonio dalle regioni esterne alle regioni interne, dove è stato incorporato in pianeti come la Terra e Marte. La composizione ricca di carbonio della cometa Catalina dedotta dalle osservazioni di SOFIA aiuta a spiegare come i pianeti che si sono formati nelle regioni calde e povere di carbonio del primo sistema solare si sono evoluti in pianeti con l’elemento di supporto della vita.

Tutti i mondi terrestri sono o sono stati soggetti agli impatti di comete e altri piccoli corpi, che trasportano carbonio e altri elementi”, ha affermato Woodward. “Ci stiamo avvicinando alla comprensione di come questi impatti sui primi pianeti possano aver catalizzato la vita”.

Saranno però necessarie nuove osservazioni per sapere se anche le altre comete provenienti dalla Nube di Oort siano ricche di carbonio come lo era Catalina, il che sosterrebbe ulteriormente il fatto che siano state le comete a fornire carbonio e altri elementi di supporto alla vita sui pianeti terrestri.

Ricerche queste che non verranno più eseguite attraverso SOFIA, pensionata per colpa delle regole economiche che troppo spesso impediscono di decollare (affermazione metaforicamente e letteralmente vera) alla ricerca scientifica.

https://www.nasa.gov/feature/comet-catalina-suggests-comets-delivered-carbon-to-rocky-planets

https://www.nasa.gov/feature/nasa-partner-decide-to-conclude-sofia-mission

Luca Garbin

Laurea magistrale in economia e finanze internazionale, per anni ho lavorato nel settore assicurativo, coltivando in parallelo la passione per le scienze naturali e sociali oltre che per la scrittura. Nei miei articoli cerco di far avvicinare i neofiti agli argomenti  ed intrigare gli esperti, coadiuvando uno stimolante accrescimento personale

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.