Un nuovo studio ha rivelato somiglianze e relazioni tra alcuni tipi di sostanze chimiche trovate su 30 diverse comete, che variano ampiamente nella loro composizione complessiva rispetto l'una all'altra. La ricerca fa parte delle indagini in corso su questi corpi primordiali, che contengono materiale in gran parte immutato dalla nascita del sistema solare circa 4,6 miliardi di anni fa.

Studiando la composizione dei comi nebbiosi e delle code di queste comete, i ricercatori hanno scoperto che alcuni ghiacci chimici sulle comete apparivano regolarmente di concerto con altre sostanze chimiche in modo correlato, mentre alcune altre sostanze chimiche apparivano o erano assenti indipendentemente dalle altre. "Questo si riferisce a come le sostanze chimiche vengono immagazzinate insieme o sequestrate nel nucleo, o corpo della cometa, ", ha detto l'autore principale del giornale, Neil Dello Russo, uno scienziato spaziale presso il Laboratorio di Fisica Applicata della Johns Hopkins University di Laurel, Maryland.

Le quantità e le relazioni delle sostanze chimiche osservate nelle comete possono aiutare i ricercatori a comprendere meglio la formazione del nostro sistema solare. "Vogliamo studiare l'abbondanza di queste sostanze chimiche perché le comete sono una finestra sul lontano passato, e possono dirci quali erano le caratteristiche chimiche e le condizioni del primo Sistema Solare, " ha affermato Dello Russo. Il team ha studiato vari tipi di sostanze chimiche semplici ma abbondanti, compresi i volatili come l'acqua, metano, monossido di carbonio e ammoniaca. Le osservazioni dalla Terra non possono rilevare direttamente queste sostanze chimiche sul nucleo delle comete, ma i gas, ghiacci e grani rilasciati dalla cometa lasciano una scia chimica che può essere osservata nelle chiome nebulose e nelle code delle comete.

I ricercatori hanno studiato i dati raccolti dal 1997 al 2013, e includeva sia comete di breve periodo (quelle che sono immagazzinate intorno alla fascia di Kuiper oltre i pianeti giganti gassosi) che comete di lungo periodo (che si sono formate tra i giganti gassosi prima di essere espulse nella molto più lontana nuvola di Oort). Lo studio ha confrontato la composizione chimica delle comete misurata dopo che sono state rilasciate da questi serbatoi e ha scoperto che mentre ogni cometa ha una firma chimica unica, le comete di breve periodo sono in media più impoverite in alcune sostanze chimiche rispetto alle comete di lungo periodo della nube di Oort.

I risultati sono stati pubblicati nel numero di novembre di Icaro .

Lo studio ha utilizzato spettrometri a infrarossi ad alta risoluzione basati sulla Terra, che possono osservare minuscole differenze di colore che rivelano impronte diagnostiche delle sostanze chimiche presenti nelle code delle comete. Dati dello spettrometro nel vicino infrarosso (NIRSPEC) al telescopio Keck 2 dell'Osservatorio W. M. Keck sul Mauna Kea, Hawaii; lo spettrometro criogenico Echelle (CSHELL) presso l'Infrared Telescope Facility della NASA sul Mauna Kea; la telecamera a infrarossi e lo spettrografo al telescopio Subaru, anche su Mauna Kea; e lo spettrometro CRyogenic ad alta risoluzione InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) al telescopio VLT a Cerro Paranal, Chile, erano abituati. Dello Russo ha spiegato che questa ricerca è stata resa possibile solo grazie alle recenti scoperte negli spettrometri a infrarossi:"Negli ultimi 20 anni, i progressi tecnologici hanno davvero reso possibile rilevare con precisione le sostanze chimiche volatili nelle comete, e farlo per comete che sono più deboli e più lontane di quanto fosse possibile in precedenza. Questo ci ha permesso di studiare un gruppo abbastanza grande di comete da notare ed esaminare tendenze significative".

Dello Russo ha affermato che studi come questi sono necessari per ampliare ciò che gli scienziati sanno sulla natura e la storia delle comete, come sono collegati i ghiacci cometari, e come vengono immagazzinati e rilasciati dal nucleo. "Le comete sono molto diverse, " ha detto. "Quando la NASA o l'ESA inviano una missione su una cometa, possiamo apprendere un'enorme quantità di dettagli su quella specifica cometa. Quello che fa la nostra ricerca è inserire questi risultati nel più ampio contesto chimico della popolazione complessiva delle comete. Possiamo aiutare a rispondere a dove una singola cometa si inserisce nella popolazione di comete".