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Astronomia

Le esplorazioni della sonda Rosetta e la prima rilevazione di azoto molecolare in una cometa

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Dieci anni nella vastità dello spazio esterno all'inseguimento della cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko

150309-cometL'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha rivelato che gli scienziati hanno finalmente scoperto dell'azoto molecolare sulla cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, oggetto di destinazione della sonda Rosetta.

L'azoto era precedentemente stato rilevato però solo legato ad altri composti, tra cui acido cianidrico e ammoniaca, ad esempio.

Rosetta NavCam comet

La scoperta è di fondamentale importanza in quanto potrebbe far luce sulle condizioni che hanno aperto la strada per la formazione del sistema solare, soprattutto nelle  regioni esterne più fredde oggi il regno dei giganti gassosi, dove lo si trova in abbondanza anche nell'atmosfera di Titano, la maggiore delle lune di Saturno, o nelle atmosfere e nei ghiacci superficiali di Plutone e Tritone, satellite di Nettuno.

I nuovi risultati sono basati su 138 misure raccolte dallo strumento ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer cor Ion and Neutral Analysis) a bordo di Rosetta tra il 17 e il 23 ottobre scorso, quando il veicolo spaziale orbitava a circa 10 km dal centro della cometa. "Identificare le zone dove si trova l'azoto molecolare ci permette di fissare vincoli stringenti sulle condizioni in cui si è venuta a formare la cometa, poiché questo composto richiede molto basse per essere intrappolato nel ghiaccio", dice Martin Rubin dell'Università di Berna, primo autore dello studio presentato sulla  rivista Science.

Gli scienziati hanno confrontato il rapporto tra azoto molecolare e monossido di carbonio sulla cometa a quello della nebulosa protosolare, come calcolato sul rapporto tra azoto e carbonio misurato su Giove e nel vento solare.

ESA Rosetta ROSINA N2 info 565

Tale rapporto per la cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko risulta essere circa 25 volte inferiore a quello del valore protosolare atteso. Gli scienziati pensano che questa diminuzione possa essere una conseguenza della formazione di ghiaccio a bassissime temperature nella nebulosa primordiale. Lo scenario prevede temperature comprese tra tra -250 ºC e forse -220 ºC con un blocco relativamente inefficiente di azoto molecolare sia nel ghiaccio d'acqua che nei clatrati, tale da generare il basso rapporto osservato. Se le temperature fossero state inferiori a -253 ºC,  l'azoto molecolare sarebbe stato intrappolato più efficacemente nelle regione remote del nostro Sistema Solare dove si trovano Plutone e Tritone. Ma i successivi riscaldamenti della cometa durante i suoi passaggi vicino al Sole, avrebbero causato un degassamento dell'azoto e quindi una riduzione del rapporto nel tempo.

"Questo processo alle basse temperature è simile a come pensiamo Plutone e Tritone abbiano sviluppato il loro ghiaccio ricco di azoto ed è coerente con la stella cometa proveniente dalla fascia di Kuiper", dice Martin.

L'unico altro corpo del sistema solare con una atmosfera di azoto è la Terra. L'ipotesi migliore corrente alla sua origine è via tettonica a placche, con vulcani rilasciando azoto bloccato in silicati nel mantello. Tuttavia, la questione rimane per il ruolo svolto dalle comete nella realizzazione di questo importante ingrediente.

"Così come abbiamo voluto saperne di più sul ruolo delle comete nel portare acqua sulla Terra , vorremmo anche di inserire vincoli alla consegna di altri ingredienti, in particolare quelli che sono necessari per i mattoni della vita, come l'azoto ", dice Kathrin Altwegg, presso l'Università di Berna, e ricercatore principale per ROSINA.

Per valutare il possibile contributo di azoto delle comete nell'atmosfera terrestre, gli scienziati ritenevano che il rapporto isotopico 14N a 15N nella cometa è lo stessa di quello misurato per Giove e vento solare, che riflette la composizione della nebulosa protosolare. Tuttavia, questo rapporto isotopico è maggiore misurato per altre specie azotate portanti presenti nelle comete, come il cianuro di idrogeno e ammoniaca. 

Il team della missione è in attesa che la cometa si avvicini al Sole in modo che le batterie del Lander Philae possano ricaricarsi.

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Ali Dorate

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