La polvere che la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko emette nello spazio è costituita per circa la metà da molecole organiche. La polvere appartiene al materiale più incontaminato e ricco di carbonio conosciuto nel nostro sistema solare ed è rimasto pressoché invariato dalla sua nascita. Questi risultati del team COSIMA sono pubblicati oggi sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society . COSIMA è uno strumento a bordo della navicella Rosetta, che ha studiato la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko da agosto 2014 a settembre 2016. Nel loro studio attuale, i ricercatori coinvolti, compresi gli scienziati del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS), analizzano in modo così completo come mai prima d'ora, quali elementi chimici costituiscono polvere cometaria.

Quando una cometa che percorre un'orbita altamente ellittica si avvicina al Sole, si attiva:i gas congelati evaporano, trascinando minuscoli granelli di polvere nello spazio. Catturare ed esaminare questi grani offre l'opportunità di rintracciare i "materiali da costruzione" della cometa stessa. Finora, solo poche missioni spaziali sono riuscite in questa impresa. Questi includono la missione Rosetta dell'ESA. A differenza dei loro predecessori, per il loro studio attuale i ricercatori di Rosetta sono stati in grado di raccogliere e analizzare particelle di polvere di varie dimensioni per un periodo di circa due anni. In confronto, missioni precedenti, come il Flyby di Giotto della cometa 1P/Halley o Stardust, che ha persino restituito la polvere cometaria dalla cometa 81P/Wild 2 sulla Terra, fornito solo un'istantanea. Nel caso della sonda spaziale Stardust, che ha superato la sua cometa nel 2004, la polvere era cambiata significativamente durante la cattura, cosicché un'analisi quantitativa era possibile solo in misura limitata.

Nel corso della missione Rosetta, COSIMA ha raccolto più di 35000 grani di polvere. Il più piccolo misurava solo 0,01 millimetri di diametro, il più grande circa un millimetro. Lo strumento permette di osservare prima i singoli granelli di polvere con un microscopio. In un secondo passaggio, questi grani sono bombardati da un raggio ad alta energia di ioni indio. Gli ioni secondari emessi in questo modo possono poi essere "pesati" e analizzati nello spettrometro di massa COSIMA. Per lo studio in corso, i ricercatori si sono limitati a 30 granelli di polvere con proprietà che garantissero un'analisi significativa. La loro selezione comprende granelli di polvere di tutte le fasi della missione Rosetta e di tutte le dimensioni.

"Le nostre analisi mostrano che la composizione di tutti questi grani è molto simile, " Il ricercatore MPS Dr. Martin Hilchenbach, Principal Investigator del team COSIMA, descrive i risultati. Gli scienziati concludono che la polvere della cometa è costituita dagli stessi "ingredienti" del nucleo della cometa e quindi può essere esaminata al suo posto.

Come mostra lo studio, le molecole organiche sono tra quegli ingredienti in cima alla lista. Questi rappresentano circa il 45 percento del peso del materiale solido cometario. "La cometa di Rosetta appartiene quindi ai corpi più ricchi di carbonio che conosciamo nel sistema solare, " dice lo scienziato MPS e membro del team COSIMA Dr. Oliver Stenzel. L'altra parte del peso totale, circa il 55 per cento, è fornito da sostanze minerali, principalmente silicati. È sorprendente che siano quasi esclusivamente minerali non idratati, cioè composti dell'acqua mancanti.

"Certo, La cometa di Rosetta contiene acqua come qualsiasi altra cometa, pure, " dice Hilchenbach. "Ma poiché le comete hanno trascorso la maggior parte del loro tempo sul bordo ghiacciato del sistema solare, è stato quasi sempre congelato e non ha potuto reagire con i minerali." I ricercatori considerano quindi la mancanza di minerali idratati nella polvere della cometa come un'indicazione che il 67P contiene materiale molto incontaminato.

Questa conclusione è supportata dal rapporto tra alcuni elementi come il carbonio e il silicio. Con più di 5, questo valore è molto vicino al valore del Sole, che si pensa rifletta il rapporto trovato nel primo sistema solare.

Le attuali scoperte toccano anche le nostre idee su come è nata la vita sulla Terra. In una precedente pubblicazione, il team COSIMA è stato in grado di dimostrare che il carbonio trovato nella cometa di Rosetta è principalmente sotto forma di grandi, macromolecole organiche. Insieme allo studio in corso, diventa chiaro che questi composti costituiscono gran parte del materiale cometario. Così, se le comete rifornissero davvero la Terra primitiva di materia organica, come ipotizzano molti ricercatori, probabilmente sarebbe stato principalmente sotto forma di tali macromolecole.