Cerca in News Spazio

lunedì 15 dicembre 2014

Rosetta, l'acqua della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko è molto differente dalla nostra

(Credit Spacecraft: ESA/ATG medialab; Comet: ESA/Rosetta/NavCam; Data: Altwegg et al. 2014 and references therein)

NEWS SPAZIO :- Ecco un'altra bella indagine scientifica, dove oltre che all'emozione dell'esplorazione si aggiungono analisi e risultati che modificano, ampliandolo, il mondo delle nostre ipotesi sull'evoluzione del nostro Sistema Solare.

Andiamo a qualche centinaio di milioni di km dalla Terra, in prossimità della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko che sta sfrecciando verso il Sole. In orbita intorno a questo corpo celeste si trova dallo scorso 6 Agosto un piccolo oggetto alieno.

Ecco le ultime novità dalla missione di esplorazione della sonda Europea Rosetta.



Una delle principali ipotesi sull'evoluzione del pianeta Terra è che quando questo si formò, circa 4,6 miliardi di anni fa, era così caldo che il contenuto originale di acqua sarebbe dovuto evaporare completamente. Ma adesso circa i 2/3 della superficie del nostro pianeta sono ricoperti d'acqua. La domanda è, da dove proviene tutta quest'acqua?
In questo scenario l'acqua avrebbe raggiunto la Terra dopo che quest'ultima si era raffreddata, molto probabilmente attraverso la collisione di comete ed asteroidi.

Ad oggi la chiave per stabilire la provenienza dell'acqua è analizzare le proporzioni di deuterio che la compongono.
Come sapete la molecola d'acqua è composta da due atomi di idrogeno e da uno di ossigeno (H2O).
Il deuterio è un atomo di idrogeno un po' "particolare", nel senso che il suo nucleo invece di essere composto da un protone è formato da un protone e da un neutrone. Il deuterio si dice essere un isotopo dell'idrogeno.

Dunque, alcune molecole d'acqua invece di avere idrogeno hanno deuterio al suo posto, ed è risultato essere importante il rapporto tra deuterio ed idrogeno (D/H).
Questa proporzione infatti rappresenta un indicatore importante per la formazione e l'evoluzione del nostro Sistema Solare, almeno nelle sue fasi primordiali. Simulazioni teoriche indicano appunto che la proporzione tra deuterio ed idrogeno varia con la distanza dal Sole e con il passare del tempo, almeno per i primi milioni di anni.

Considerando tutto questo, diventa obiettivo importante misurare il valore D/H di differenti tipi di oggetti e confrontarlo con il valore D/H misurato negli oceani Terrestri, proprio per determinare quanto ognuno di tali oggetti possa aver contribuito alla massa d'acqua presente sulla Terra.

Tra questi oggetti celesti proprio le comete rappresentano uno strumento unico per studiare il Sistema Solare ai suoi albori. Queste sono composte del materiale "avanzato" dal disco protoplanetario da cui si formarono i pianeti. Quindi ne dovrebbero riflettere la composizione primordiale.

Ma le cose non sono così semplici, proprio per le dinamiche dell'evoluzione del Sistema Solare. Le comete più longeve che provengono dalla lontana nube di Oort si formarono originariamente nella regione Urano-Nettuno, abbastanza lontano dal Sole per consentire al ghiaccio d'acqua di conservarsi.

In seguito tali comete sono state disperse nelle regioni più esterne del Sistema Solare, come risultato delle interazioni gravitazionali con i grandi pianeti giganti gassosi durante il consolidamento delle loro orbite.

Al contrario si ritiene che le comete della famiglia di Giove, come appunto la cometa di Rosetta, si siano formate più lontano, nella fascia di Kuiper, molto oltre Nettuno.

(Credit ESA)

Di tanto in tanto questi corpi celesti vengono deviati dalla loro posizione e spinti verso l'interno del Sistema Solare, dove le loro orbite diventano controllate dall'influenza gravitazionale del grande gigante Giove.
Ed infatti la cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko viaggia nel punto più vicino intorno al Sole tra le orbite di Terra e Marte e nel suo punto più lontano appena oltre Giove, con un periodo orbitale di circa 6,5 anni.

Torniamo adesso alle analisi di Rosetta, si tratta dei primi risultati della missione, pubblicati nel numero del 10 Dicembre della rivista Science.
La sonda Europea ha analizzato i vapori d'acqua emessi dalla cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko ed ha scoperto che questi sono significativamente differenti dall'acqua presente sulla Terra.

Le analisi sono state effettuate durante il primo mese dall'arrivo in orbita intorno alla cometa con lo strumento di bordo ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) e si basano sui risultati di più di 50 spettri registrati tra l'8 Agosto ed i 5 Settembre.
ROSINA comprende due spettrometri di massa, il DFMS (Double Focusing Mass Spectrometer) e lo RTOF (Reflectron Time Of Flight mass spectrometer), ed il COPS (COmetary Pressure Sensor).

Precedenti misurazioni del rapporto D/H effettuate su altre comete avevano mostrato una vasta gamma di valori. Delle 11 comete per le quali sono stati compiute tali analisi, solamente nella cometa 103P/Hartley 2 (appartenente alla famiglia delle comete di Giove) è stato riscontrata compatibilità con la composizione dell'acqua Terrestre (missione ESA Herschel nel 2011).

Inoltre, chi ha un valore D/H compatibile con quello della Terra sono anche i meteoriti originariamente provenienti dagli asteroidi appartenenti alla fascia degli asteroidi.
E ciò potrebbe sostenere l'ipotesi che, nonostante gli asteroidi abbiano un contenuto di acqua molto inferiore rispetto alle comete, un gran numero di impatti di oggetti di questo tipo con la Terra potrebbe essere stato sufficiente a generare gli oceani che vediamo oggi.

Ed in questo contesto le indagini di Rosetta sono molto importanti. Dunque, il D/H misurato per la cometa (Gioviana) 67P/Churyumov–Gerasimenko è più di tre volte superiore a quello degli oceani della Terra ed anche a quello della cometa (anch'essa Gioviana) 103P/Hartley 2.
Tale valore è inoltre risultato essere anche più alto rispetto a quanto misurato per ogni cometa proveniente dalla nube di Oort. E' molto significativa la seguente grafica

(Credit Data from Altwegg et al. 2014 and references therein)

Kathrin Altwegg, Principal Investigator per lo strumento ROSINA ed autore principale della pubblicazione: "Questa scoperta sorprendente potrebbe indicare una differente origine per le comete della famiglia di Giove - forse queste si sono formate in una più ampia gamma di distanze nel giovane Sistema Solare rispetto a quanto si pensasse in precedenza.
"Quanto da noi scoperto esclude anche l'idea che le comete della famiglia di Giove contengano esclusivamente acqua simile agli oceani Terrestri, aggiungendo peso ai modelli che pongono maggiormente l'accento sugli asteroidi come il meccanismo principale di fornitura d'acqua agli oceani della Terra".

Matt Taylor (ESA Rosetta project scientist): "Sapevamo che le analisi in situ di Rosetta su questa cometa ci avrebbero portato grandi sorprese per il più grande quadro della scienza del Sistema Solare, e questi eccezionali risultati certamente alimentano il dibattito sull'origine dell'acqua della Terra".

Fonte dati, ESA.

23 commenti:

  1. Ogni qualvolta si atterra e si studia "in situ" saltan fuori quasi sempre dati differenti dall'ipotizzato. Bisogna avere una bella testa pronta a capovolgere le proprie convinzioni e tutti gli studi che si sono fatti, per essere un vero Ricercatore. Notizia curiosa no,Sergio?

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Vedi Giorgio, il problema comune è non il doversi confrontare con nuovi dati e/o scoperte che spesso portano a stravolgere dogmi consolidati; se non fosse così forse staremo, per esempio, parlando ancora di sistema tolemaico.
      Direi che bisogna avere una testa versatile, ma non talmente stupida da cambiare direzione al primo abbaiare di qualcuno. O no?
      Infatti ciò che lamentavo l'altro giorno su youspace è che, spesso, ogni novità viene fatta passare come una specie di nuovo Vangelo da seguire, salvo poi sostituirlo senza il minimo sforzo mentale con uno nuovo alla prima occasione, magari soffermandosi solo sull'aspetto più clamoroso della scoperta.
      Cosa che qui non percepisco, ed è uno dei motivi per cui mi trovo così bene a seguire News Spazio.

      Massimo

      Elimina
  2. Assolutamente Giorgio, ma la scienza è fatta di questo ed un buon scienziato lo tiene sempre "a mente" :-)

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

      Elimina
  3. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

      Elimina
    2. Bechini ma che ci fai su questi blog di carattere scientifico? Vai a portare le tue tristi polemiche cariche di repressione infinita su altri lidi, qui sei sprecato.

      Marcello

      Elimina
    3. Tolgo il tutto, effettivamente era solo un mero sfogo, ma alcune cose non mi erano piaciute.

      Elimina
    4. Non te la prendere Marco. Ormai da anni tutti tollerano Giorgio Varesco e lo consideriamo una sorta di mascotte del blog, perso nelle sue deliranti esternazioni ma tutto sommato è un buon diavolo, basta non prenderlo troppo sul serio.

      Elimina
    5. A me questa cosa devo dire che in un certo senso fa paura. Non giudico e non entro nel merito dei contenuti dei discorsi sia chiaro.
      Neanche una settimana fa hai pubblicato di tua spontanea volontà una sfilza di scuse su you space di dicembre, dopo uno sfogo precedente. Ora, a distanza di pochi giorni, altro sfogo pesante e nuova marcia indietro immediata. Non per offendere ma, è solo per dare l'idea, ti mostri come Dr. Jekyll e Mr. Hyde!

      Ti suonerà beffardo leggerlo, ma da Giorgio sicuramente avresti da imparare un pò di sana COERENZA.

      Massimo

      Elimina
    6. Max,
      "solo i morti e gli stupidi non cambiano mai opinione"!!
      Vorrei tanto che questa citazione (James Russell Lowell) avesse come autore Mao Tse-tung, invece è di un americano, abolizionista della schiavitù, poeta ecc..

      La coerenza è una delle qualità migliori che riconosco in una persona, la stupidità..., è uno dei difetti peggiori!!!

      By Simo

      Elimina
    7. Grazie Anonimo e grazie Simo,
      bene avere il vostro punto di vista, grazie ancora. E' importante.

      Per Massimo:
      Lo sfogo era dovuto, ho completamente eliminato dalla fase di discesa immaginata nella mia testa che ci fosse un LEM per Orion, credendo che ci scendesse la Orion stessa.
      Sono arrossito davanti allo schermo quando me ne sono accorto e mi sono precipitato a chiedere scusa, perchè effettivamente l'avevo sparata grossa (pur non potendo ancora credere che quella capsulina apollo due punto zero ci porti là).

      Ho ritrattato l'ennesimo sfogo pesante perchè Marcello pur essendo rude ha detto ciò che doveva essere detto:"è un blog di scienza" non di sfoghi incazzati, nonostante per certe cose lette mi è preso il nervo.

      Come mi ha suggerito Sergio, sarà bene che io conti fino a 10, o magari fino a 30 prima di postare.

      Almeno ve la metto chiara e tonda e rispondo anche a Giorgio che mi ha scritto qua sotto (Giorgio scusa ma ti rispondo in questo commento, spero potrai leggerlo):
      L'america mi fa imbestialire, è come una versione dell'italia in grande.
      Non si può spendere miliardi di risparmi dei cittadini per fare guerre, alimentare business di armi e attaccare paesi per mera politica.
      Non può essere fatto Giorgio.
      Non esiste, e se esiste persino oggi lo si deve a chi mai ha smesso di farlo, a chi mai si è contraddetto.

      Giorgio immagina soltanto tutti quei soldi messi a disposizione di una agenzia spaziale, magari come la NASA già pronta e avvezza a tali pratiche....

      Saremmo già su Marte, ma non con un paio di poveri cristi destinati a morirci sopra..
      Ci saremmo con una colonia Giorgio....
      Una Colonia con la C maiuscola, un avamposto umano per la nuova frontiera dell'esplorazione, una frontiera finalmente possibile: Spazio.

      Non mi potrà mai piacere uno stato così.
      Come non mi piace e mi fa rabbia lo stato Italia per come è adesso.

      Pensa, utopicamente lo so, se ogni stato mettesse il suo meglio per un simile obiettivo.

      "la terra è la culla della civiltà,
      ma chi vuole rimanere nella culla tutta la vita?"

      Beh con questi presupposti (guerre ridicole, lotte demenziali al terrorismo, f35, navi, armi, curdi, isis e chi piu ne ha piu ne metta) nella culla oltre a rimanerci ci muoriamo noi e i nipoti dei nostri nipoti.

      Il cambio necessario è un cambio di mentalità.

      Un saluto a Tutti ragazzi!

      Elimina
  4. Marco! devo scusarmi io per essere sceso a offendere personalmente, mi era andato fuori mente, purtroppo...sono di parte.Vabbè, questo è un'ennesimo OFf-topic,ma GIURO è veramente pacato. Io sono di parte, lo ammetto.Amo veramente,senza alcun dubbio,tentennamento o ripensamento la patria della NASA. Come adoro l'Italia. Stimo la Germania. guardo con piacere all'Olanda e tutti i paesi nordici. L'Inghilterra..a volte mi da da pensare..gli Inglesi,salvo un'incredibile difesa del nostro paese da parte di un noto politico inglese al parlamento europeo, sono fondamentalmente (e come dargli torto??) scettici a dir poco sul nostro operato nelle varie guerre..:D..ma il paese che adoro per Leggi e possibilità (ne vuoi una come esempio? il DIRITTO a portare armi in casa, il diritto a sparare a un fetente ladro e il diritto a NON finire in galera per questo) è l'America. Che poi..se ben ci pensiamo..è stata prima colonizzata dagli Inglesi..hanno fatto delle puttanate medievali fino agli anni 50 (famosa l'incarcerazione della signora di colore che non volle lasciare il posto sull'autobus a un bianco)...MA..e sottolineo MA..hanno aiutato noi pezzenti ex-fascistoni a uscire dalla cloaca in cui eravamo,grazie al Piano Marshall. FINO a che, OGNUNO di noi italiani non lo ripagherà quel debito..il minimo di rispetto verso tutto il popolo e istituzioni Americane è indice di COERENZA e obbligo morale. Fine..:D comunque,Marco scusa in ritardo per il personale sfogo. Ciao

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Giorgio salve,
      scusa ma ho risposto anche a Te direttamente in un post qua sopra, leggilo, gradirei un Tuo punto di vista sulla cosa!

      Elimina
    2. Questo commento è stato eliminato da un amministratore del blog.

      Elimina
    3. Questo commento è stato eliminato da un amministratore del blog.

      Elimina
    4. Ragazzi, delle due l'una, ho sbagliato io ad aprire un blog di spazio e di scienza o sbagliate voi a continuare a commentare off topic? E' così difficile mostrare rispetto per il lavoro altrui? ADesso per favore BASTA!

      Elimina
    5. Parto Off Topic e cancella pure me Sergio,
      tanto sono off topic e comunque non saprò cosa mi hanno risposto,
      beh pace.

      Comunque se mi posso permettere, dato che volendo lo cancelli la metto come se fosse un messaggio a Te:
      anche se è ennesima polemica, inevitabilmente ci scontriamo con l'off topic se riguarda la scienza.
      Non hai sbagliato ad aprire un blog di spazio, anzi te ne sono grato perche nel panorama italiano di questi siti Tu e NewsSpazio Brillate non poco.

      Solo che questa stramaledetta adorata scienza ha purtroppo a che fare con la politica.
      O meglio DIPENDE dalla politica, dalle persone e da quelle influenti, compresi i loro vili o puri interessi.

      Grazie per quello che fai e ti chiedo anche scusa, dato che negli ultimi giorni mi rendo conto di aver alimentato in prima persona tali deviazioni dal discorso principale.

      Un saluto grande grande.

      Elimina
  5. Ho letto l'articolo e' mi sono venuti in mente alcune riflessioni.
    La prima e' che a quanto so Giove si comporta come un piccolo Sole, o meglio attira a se grazie alla sua attrazione gravitazionale, molti asteroidi ecc.
    Infatti se non erro il sistema di Giove (lune asteroidi ecc) viene spesso citato come un sistema solare in miniatura.
    Il dubbio quindi e che Rosetta potrebbe venire dal di fuori del sistama solare, essersi formata altrove.
    Questo spiegherebbe la diversa composizione dell'acqua.
    Per farla breve in "mancanza di Targhe" nel retroteno di comete e asteroidi diventa difficile stabilirne la provenienza e formazione in 15 miliardi di anni di vita dell'universo.
    Altro dubbio...e che mi domando.
    L'acqua sul nostro pianeta non e' rimasta nella forma primordiale. Anzi e' stata riprocessata infinite volte in miliardi di anni. Non solo dagli elementi e dal ciclo dell'acqua. Ma pure dagli organismi che la assimilano
    e riprocessano nei loro corpi.
    Sappiamo che i batteri hanno riprocessato l'atmosfera iniziale dalla Terra, mi chiedo se possa essere stato lo stasso per i primi batteri che abitavano gli oceani primordiali.
    Possibile che trattenessero il deuterio ?
    e che col passare di milioni di anni esso non sia decatuto dal punto di vistaisotopico fino ad non essere piu' rintracciabile ? O che si sia legato chimicamente in altri elementi ?
    Possibile che l'acqua attuale sia sostanzialmente dissimile dall'acqua primordiale ?

    RispondiElimina
  6. Anonimo, potresti dirmi come ti chiami o come vorresti essere chiamato, questa volta?
    Perchè non usi almeno un nickname, come punto fermo e per cortesia verso gli altri che ti leggono?
    Anch'io mi sono posto domande simili alla tua sull'argomento deuterio.

    Ma adesso vorrei chiederti, cosa intendi per:
    "Il dubbio quindi e che Rosetta potrebbe venire dal di fuori del sistama solare, essersi formata altrove." ?

    Forse ci arrivo eh, ma non sono del tutto sicuro ... Potresti chiarire il dubbio amletico?

    RispondiElimina
  7. Mi sono espresso male.
    E' difficile sintetizzare in post di poche righe.
    Sappiamo che gli scienziati cercano di analizzare l'acqua di comete e asteroidi.
    Questo per confermare una tesi. Se l'acqua e' identica a quella terrestre allora l'acqua era presente alla formazione del sistema solare e comete e asteroidi residui da tale formazione impattando con la Terra hanno accresciuto la quantita' di acqua presente.
    Se invece la conformazione e' diversa allora l'acqua proviene da asteroidi o comete che si sono formati al di fuori del sistema solare (una specie di panspermia dell'acqua).
    Ora e' molto difficile scoprire l'origine interna o extrasolare di tali asteroidi disognerebbe fare una analisi isotopica.
    Per "essersi formata altrove" intendevo di origine extrasolare.
    Di recente si sono scoperti pianeti erranti ossia espulsi dal loro sitema di formazione.
    Stessa cosa per asteroidi o comete possono essersi formati altrove fuori dal sistema solare ed aver vagato per milioni o miliardi di anni prima di essere catturati dal sistema solare.

    RispondiElimina
  8. L'ho letto qui un'articolo in cui "sembra" che attorno ai Quasar ci sia cosi' tanta acqua che milioni di pianeti non basterebbero per contenerla?...Se i Quasar "producono" H2O e sono dei "motorini" appositi,..magari tutto parte da li'..mah..son cose che vanno ben oltre il nostro potere di visualizzarle ste cose..

    RispondiElimina
  9. Caro no-name, speravo che tu raccogliessi la palla "ad effetto" che ti avevo lanciato, ma forse eri tutto preso nei tuoi complessi pensieri ed a guardar le stelle comete nel cielo così l'hai lasciata cadere.

    Io non so se le cellule di un organismo possano in qualche modo, con il loro metabolismo, quindi bio-chimicamente, sottrarre il neutrone dal deuterio.
    Però direi di no. Mi corregga qualcuno se sa che invece è possibile.
    L'ipotesi che l'acqua della Terra sia stata portata da asteroidi e/o comete, a me sembra poco verosimile, anche pensando questo spalmato su una scala temporale di milioni d'anni.
    Secondo me, possono al massimo aver dato il loro contribuito, ma in piccola parte.
    Certamente hanno portato il loro piccolo contributo con rocce, minerali ed anche componenti organici.

    Sono invece abbastanza sicuro che Rosetta non provenga da lontano, esternamente al sistema solare, è anzi un oggetto tipicamente terrestre, plasmato e costruito sul pianeta Terra ... ;-)

    RispondiElimina

Chiunque può liberamente commentare e condividere il proprio pensiero. La sola condizione è voler contribuire alla discussione con un approccio costruttivo e rispettoso verso tutti. Evitate di andare off-topic e niente pubblicità, grazie.