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sabato 1 dicembre 2012

Nuove prove indicano abbondanti riserve di ghiaccio d'acqua nelle regioni polari di Mercurio, by Messenger!

(Immagine, credit NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory)

NEWS SPAZIO :- MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging) è il nome di una sonda spaziale NASA lanciata nel 2004. Nel Marzo 2011 è entrata in orbita intorno al pianeta Mercurio, diventando il primo oggetto Terrestre ad averlo fatto.

Già nel 2008, durante un passaggio ravvicinato che la portò ad una distanza di 200 Km dalla superficie del pianeta, MESSENGER individuò la presenza di acqua.

Adesso recenti osservazioni compiute dalla sonda Americana forniscono nuove importanti evidenze all'ipotesi che vi siano abbondanti riserve di ghiaccio d'acqua e di altri composti volatili nei crateri che si trovano nelle regioni polari di Mercurio.



Sappiamo tutti che Mercurio è il pianeta più vicino al Sole. Sembrerebbe quindi il posto più improbabile del sistema solare dove trovare andare a cercare ghiaccio. Eppure la sua inclinazione orbitale è quasi nulla (meno di 1 grado) e ciò fa sì che vi siano zone nei poli del pianeta che non vedono mai la luce del sole.

Da decenni gli scienziati hanno ipotizzato che proprio in queste regioni possano esserci acqua ed altri componenti volatili in forma ghiacciata.

Oggi, MESSENGER e tre indipendenti linee di ricerca supportano questa conclusione: (1) le prime misurazioni dell'eccesso di idrogeno nel polo nord con lo Spettrometro a Neutroni di bordo, (2) le prime misurazioni della riflettanza dei depositi polari alle lunghezze d'onda near-infrared con lo strumento MLA (Mercury Laser Altimeter) ed (3) i primi dettagliati modelli delle temperature in superficie ed in prossimità della superficie delle regioni polari nord di Mercurio.
Questi risultati sono pubblicati in tre articoli distinti online su Science Express.

Nel 1991 il radiotelescopio di Arecibo (Porto Rico) rilevò chiazze insolitamente luminose al radar nei poli di Mercurio, macchie che riflettevano le onde radio in modo simile a come accadrebbe se ci fosse stata acqua.
Eccole

(Immagine, credit National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory)

Molte di queste macchie corrispondono ai grandi crateri da impatto mappati negli anni '70 dalla sonda Mariner 10. Ma questa riuscì a registrare meno del 50% della superficie di Mercurio.

Le immagini riprese da MESSENGER con il suo Mercury Dual Imaging System a partire dal 2011 ci hanno dato una visione completa del pianeta, ed hanno confermato che le chiazze radar-luminose nei poli nord e sud sono all'interno delle regioni in ombra sulla superficie (in rosso nella prima immagine in alto), risultati consistenti con l'ipotesi della presenza di ghiaccio d'acqua.

I nuovi dati di MESSENGER indicano che proprio il ghiaccio d'acqua è la maggiore presenza nei depositi del polo nord, che il ghiaccio è esposto in superficie nei depositi più freddi, ma che questo è sepolto al di sotto di un'inusuale materiale scuro nella maggior parte dei depositi. In queste aree le temperature sono appena troppo calde per avere ghiaccio stabile in superficie.

MESSENGER utilizza la spettroscopia a neutroni per misurare le concentrazioni medie di idrogeno all'interno delle regioni radar-luminose. Da queste misurazioni derivano le indicazioni sulle concentrazioni del ghiaccio d'acqua.

David Lawrence (MESSENGER Participating Scientist, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ed autore principale di uno degli articoli pubblicati): "I dati dei neutroni indicano che i depositi polari radar-luminosi di Mercurio contengono in media uno strato ricco di idrogeno spesso decine di centimetri al di sotto di uno strato superficiale spesso 10 o 20 cm meno ricco di idrogeno. Lo strato sepolto ha un contenuto di idrogeno consistente con ghiaccio d'acqua quasi puro".

Qui soto avete un'immagine della regione polare nord di Mercurio ripresa da MESSENGER.

(Immagine, credit NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington/National Astronomy and Ionosphere Center, Arecibo Observatory)

MLA ha "sparato" più di 10 milioni di impulsi laser per realizzare mappe dettagliate della topografia di Mercurio. Questi dati confermano i risultati radar e le misurazioni dello spettrometro a neutroni nelle regioni polari, scrive Gregory Neumann (NASA Goddard Space Flight Center). Nel 2° articolo Neumann ed i suoi colleghi riportano che le prime misurazioni di MLA delle regioni in ombra del polo nord rivelano nelle lunghezze d'onda near-infrared la presenza di depositi irregolari scuri e chiari. "Queste anomalie di riflettanza sono concentrate su versanti esposti verso il polo e sono associate spazialmente ad aree ad alta retrodiffusione radar [backscattering] ipotizzate essere il risultato di ghiaccio d'acqua vicino alla superficie.
"La correlazione della riflettanza osservata con le temperature modellizzate indica che le regioni otticamente luminose sono consistenti con ghiaccio d'acqua in superficie".

MLA ha registrato anche chiazze scure, consistenti queste con la teoria che il ghiaccio in tali aree sia ricoperto da uno strato termicamente isolante.
Neumann suggerisce che l'impatto di comete o asteroidi ricchi di elementi volatili possano aver portato sia i depositi scuri che quelli chiari. Questo risultato è confermato dal 3° articolo a cui abbiamo fatto riferimento, il cui autore principale è David Paige della University of California, Los Angeles.

Paige ed i suoi colleghi hanno realizzato i primi modelli dettagliati delle temperature al suolo e vicino alla superficie delle regioni polari nord di Mercurio. Le misurazioni  "mostrano che la distribuzione spaziale delle regioni ad alto backscattering radar corrisponde alla distribuzione prevista del ghiaccio d'acqua termicamente stabile".

Secondo Paige il materiale scuro è probabilmente un mix di composti organici complessi portati su Mercurio dall'impatto di comete ed asteroidi, gli stessi oggetti che probabilmente hanno portato acqua nei pianeti più interni del sistema solare.

I composti organici (molecole a base di carbonio) potrebbero essersi "annerite" in seguito all'esposizione alle radiazioni sulla superficie, anche nelle regioni permanentemente in ombra.

Queste aree scure rappresentano una novità negli studi su Mercurio. Sean Solomon (Columbia University's Lamont-Doherty Earth Observatory, principal investigator della missione MESSENGER): "Le nuove osservazioni hanno portato nuove domante. Questo materiale scuo nei depositi polari consiste di composti organici? Che tipo di reazioni chimiche ha sperimentato questo materiale? Ci sono regioni su Mercurio o al suo interno che potrebbero avere sia acqua liquida e composti organici?".

Termino con le parole dello stesso Solomon: "Solamente con l'esplorazione continua di Mercurio possiamo sperare di fare progressi su queste nuove domande".

Fonte dati, NASA.

10 commenti:

  1. Quanta acqua che c'è nel sistema solare... e quanto doveva essere grande quella stella dalla cui esplosione deriviamo tutti noi.. chi ci dice che non avesse un sistema planetario e che su questo sistema ci fossero forme di vita, le cui "briciole" noi stiamo ritrovando nei vari angoli di questo sistema solare.. anche se generalmente certe stelle così massicce vivono troppo poco per generare vita sui loro pianeti.. ma chissà.. potrebbe essere stato anche un antico sistema solare binario, dalle cui ceneri e dalla immensa nebulosa che avrebbe generato, noi.. Mi piace questa ipotesi.. noi nati dai mattoni di vita di una vita lontana oramai spenta.. :-))

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  2. Gia', e oltre l'acqua massicciamente presente nel sistema solare (cosa impensabile solo 20 anni fa) si trovano anche sempre piu' molecole organiche.
    Chissa' che tra 100 anni le forme di vita extraterrestri trovate qua e la nel cosmo, non riempano centinaia di volumi di biologia, al punto di rendere l'esobiologia una materia cosi vasta da non poter fornire esperti totalemente preparati, ma solo specializzati in determinati "settori".

    Cmq vada di certo gli astronauti del futuro non patiranno la sete !

    Daniele.

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  3. Affascinante l'ipotesi di Ale, da scriverci un affascinante libro di fantascienza!
    Purtroppo io credo di aver capito/letto che gran parte degli elementi e perciò della materia esistente diversa dall'idogeno, sia stata forgiata nel cuore di quell'antica stella, altrimenti oggi non sarebbe esistita. E con lei non avremmo avuto le sostanze chimiche/minerali/organiche.

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    1. Ciao Livio.. si gli elementi si.. ma che mi dici di molecole complesse, di acidi nucleici, ecc... come si sono formate certe molecole??? Si.. il mio era un volo di fantasia,incredibile, seppur affascinante, ma i dubbi sono e resteranno sempre molti e molteplici.. l'universo, credo, stupirà l'uomo ogni giorno della sua esistenza e finchè alzerà gli occhi al cielo avrà solo da imparare e capire!!

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    2. Scriveva Jean-Paul Sartre del 1938, nel romanzo "La Nausea": "Il mondo … questo grosso essere assurdo. Non ci si poteva nemmeno domandare da dove uscisse fuori, tutto questo, né come mai esisteva un mondo invece che niente. Non aveva senso, il mondo era presente dappertutto, davanti, dietro. Non c’era stato niente prima di esso. Niente. Non c’era stato un momento in cui esso avrebbe potuto non esistere. Era appunto questo che m’irritava : senza dubbio non c’era alcuna ragione perché esistesse, questa larva strisciante. Ma non era possibile che non esistesse. Era impensabile : per immaginare il nulla occorreva trovarcisi già, in pieno mondo, da vivo, con gli occhi spalancati, il nulla era solo un’idea nella mia testa, un’idea esistente, fluttuante in quella immensità : quel nulla non era venuto prima dell’esistenza, era un’esistenza come un’altra e apparsa dopo molte altre".

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    3. Livio.. Cosa poi abbia trasformato le sostanze organiche in ciò che chiamiamo vita, beh.. questo è un mistero che a mio parere rimarrà un enigma per moltissimi anni.. e forse mai riusciremo a capirlo!

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  4. Sergio.. avrei voluto chiederti una cosa sul saggio del perclorato, ma.. hai bloccato l'argomento, seppur giustamente.. spero ce ne sia nuova occasione.. ciao :-)

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  5. http://www.space-travel.com/reports/New_company_aims_to_send_humans_back_to_the_moon_999.html

    Giorgio

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  6. Allora.. ecco la domanda.. il saggio eseguito su Marte ha evidenziato del carbonio che ha reagito col perclorato marziano.. bene alla Nasa sono molto cauti, ma un'idea nella loro testa se la devono essere fatta per forza!!! Se non ricordo male , hanno un identico "SAM" a terra per effettuare le prove di paragone, quelle che in chimica vengono dette "prove in bianco", in questo caso, qualora il campione fosse stato sporcato con del carbonio terrestre, i cari amici americani si sono resi conto certamente del "disturbo" di fondo sul risultato finale (ammesso che ci sia!!).. quello che ti volevo chiedere è.. Non credi che in realtà possano avere quasi la certezza di aver trovato composti organici, ma che aspettino a darne notizia per evitare strumentalizzazioni e figuracce?? perchè io credo (ricordiamoci la storia del teflon sul trapano..) che un laboratorio così sensibile non possa essere stato assemblato in un ambiente inquinato da possibili materiali reattivi base carbonio, altrimenti addio ricerca!!

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  7. Ale, gli scienziati della NASA sono gente entusiasta ed appassionata. Penso solo che stiano andando estremamente cauti nel raggiungere una conclusione, forse anche perché sono ben consci della visibilità planetaria che hanno in questo momento.
    Penso che vorranno controllare e ricontrollare i risultati tante e tante volte, quante ne serviranno per raggiungere una certezza.
    E ricorda che la missione è appena iniziata.

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