la cometa 46p/wirtanen ha fatto il suo avvicinamento più vicino alla terra il 16 dicembre, 2018. a causa del suo tempismo festivo e del suo bagliore verde brillante, il gelido visitatore era soprannominato la "cometa di Natale". 46p/wirtanen era a soli 7,1 milioni di miglia dalla terra, o 30 volte la distanza dalla luna, che è il più vicino che la cometa sia mai stata al nostro pianeta da secoli. Credito:NASA
La cometa 46P/Wirtanen stava rilasciando un'insolita quantità di alcol durante il suo storico sorvolo della Terra due anni e mezzo fa. Questo è uno dei risultati dell'ultimo studio pubblicato sui detective della cometa condotto dopo aver osservato 46P/Wirtanen con l'Osservatorio W.M. Keck su Maunakea alle Hawaii.
"46P/Wirtanen ha uno dei rapporti alcol-aldeide più alti misurati in qualsiasi cometa fino ad oggi, " ha detto Neil Dello Russo, uno scienziato cometario presso il Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University e coautore dello studio. "Questo ci dice informazioni su come il carbonio, ossigeno, e le molecole di idrogeno furono distribuite nel primo sistema solare dove si formò Wirtanen."
I dati dell'Osservatorio Keck hanno anche rivelato una strana caratteristica. Normalmente, mentre le comete orbitano più vicino al Sole, le particelle congelate nel loro nucleo si riscaldano, poi bollire, o sublimare, passando direttamente dal ghiaccio solido al gas, saltando la fase liquida. Questo processo, chiamato degassamento, è ciò che produce il coma, un gigantesco mantello di gas e polvere che risplende intorno al nucleo della cometa. Mentre la cometa si avvicina ancora di più al Sole, la radiazione solare allontana parte del coma dalla cometa, creando le code.
Con la cometa 46P/Wirtanen invece, il team ha fatto una strana scoperta:un altro processo oltre la radiazione solare sta misteriosamente riscaldando la cometa.
"Interessante, abbiamo scoperto che la temperatura misurata per il gas acqua nel coma non diminuiva significativamente con la distanza dal nucleo, che implica un meccanismo di riscaldamento, " ha detto la co-autrice Erika Gibb, professore e presidente del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università del Missouri-St. Louis.
Gibb dice che ci sono un paio di possibili spiegazioni. Una è una reazione chimica in cui la luce solare può ionizzare alcuni atomi o molecole nel coma denso vicino al nucleo, rilasciando elettroni ad alta velocità. Quando questi elettroni sovraccarichi entrano in collisione con un'altra molecola, possono trasferire parte della loro energia cinetica e riscaldare l'acqua gassosa nel coma.
"Un'altra possibilità è che potrebbero esserci solidi pezzi di ghiaccio che volano via dal 46P/Wirtanen, " ha detto Gibb. "L'abbiamo visto in alcune comete visitate da veicoli spaziali, in particolare Hartley 2 durante la missione EPOXI della NASA. Quei pezzi di ghiaccio rotolano via dal nucleo e sublimano, rilasciando energia più lontano nel coma."
Questo scenario sarebbe coerente con le osservazioni di altre comete iperattive come 46P/Wirtanen, una classe di comete che rilasciano più acqua del previsto se rilasciano tutti i loro gas direttamente dai loro nuclei ghiacciati mentre si avvicinano al Sole. L'acqua fuoriesce sotto forma di gas ma può condensarsi in seguito in liquido se dovesse arrivare sulla superficie di un pianeta. Questo è il motivo per cui gli scienziati sospettano le comete, così come gli asteroidi, potrebbe aver consegnato l'acqua che costituisce gli oceani della Terra.
I dati dell'Osservatorio Keck hanno mostrato che la cometa Wirtanen ha mostrato relativamente più molecole d'acqua più lontano nel coma dopo la sublimazione rispetto ad altre molecole, vale a dire etano, acido cianidrico, e acetilene. Ciò suggerisce che l'acqua aggiuntiva viene rilasciata dai grani ghiacciati nel coma interno, che è un risultato significativo proveniente da un telescopio terrestre. Tali osservazioni sono state fatte con veicoli spaziali in visita ad altre comete, ma possono essere difficili da studiare da terra a causa dell'interferenza dell'acqua nell'atmosfera terrestre. Per affrontare questo, studi a terra hanno utilizzato una tecnica per indirizzare le transizioni dell'acqua che non sono bloccate dall'atmosfera; questo permette di ottenere dettagliate osservazioni all'infrarosso dall'Osservatorio Keck che mostrano come l'elemento volatile più abbondante sia distribuito all'interno della chioma di una cometa.
Appena in tempo
La NASA ha assegnato al telescopio dei ricercatori il tempo per osservare 46P/Wirtanen nel dicembre 2018 utilizzando il Near-Infrared Spectrograph (NIRSPEC) del Keck Observatory, che è stato aggiornato appena in tempo per catturare la cometa mentre si avvicinava di più alla Terra.
"La nostra ricerca non sarebbe possibile senza gli sforzi dell'intero team che ha completato l'aggiornamento NIRSPEC, " ha detto l'autore principale Boncho Bonev, professore associato di ricerca in fisica all'Università americana. "Sono così grato per il loro sforzo straordinario e di successo per completare l'importante aggiornamento di NIRSPEC sotto un'enorme pressione di tempo".
I dati NIRSPEC mostrano che la composizione chimica della cometa Wirtanen è costituita da:
"In soli 10-20 minuti di osservazione con NIRSPEC, abbiamo ottenuto misurazioni delle abbondanze e delle distribuzioni spaziali dei mattoni chimici della cometa, " ha detto il co-autore Mohi Saki, un assistente di ricerca laureato presso l'Università del Missouri-St. Louis Dipartimento di Fisica e Astronomia. "Il rilevamento di specie minori come ammoniaca e acetilene può richiedere ore con altri strumenti, anche per comete luminose come 46P/Wirtanen. Non possiamo replicare il livello di sensibilità di NIRSPEC per le specie minori con nessun altro strumento nel vicino infrarosso in così poco tempo".
I risultati completi dello studio sono pubblicati in Il giornale di scienze planetarie .
