di Vittoria M. e Asya L., 1^ liceo musicale, a.s.2014/15

1. Le comete
e la missione Rosetta
Vittoria M. e Asya L., 1^ liceo musicale, a.s. 2014/15
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2. Immagine del nucleo della Cometa Tempel 1
ripresa dal proiettile della Deep Impact.
Il nucleo raggiunge circa 6 km di diametro.
Una cometa è
un corpo celeste
relativamente piccolo,
simile a un asteroide ma
composto prevalentemente
di ghiaccio.
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3. Nel Sistema solare, le orbite delle comete si estendono
oltre quella di Plutone.
Le comete che entrano nel sistema interno,
e si rendono quindi visibili dalla Terra,
hanno spesso orbite ellittiche.
L’afelio definisce il punto di
massima distanza di un
corpo del sistema Solare
(pianeta, asteroide, cometa,
satellite artificiale, ecc.) dal
Sole.
In astronomia, il perielio è il
punto di minima distanza di un
corpo del Sistema solare
(pianeta, asteroide, cometa,
satellite artificiale, ecc.) dal
Sole. È pertanto un apside.
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4. Spesso descritte
come "palle di neve
sporche",
le comete sono composte
per la maggior parte
di sostanze volatili come
biossido di carbonio,
metano e acqua ghiacciati,
con mescolati aggregati di
polvere e vari minerali.
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Struttura di una cometa

5. La sublimazione
delle sostanze volatili
quando la cometa
è in prossimità del Sole
causa la formazione
della chioma e della coda.
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Struttura di una cometa

6. In questa immagine
scattata il 4 novembre
2007
sono chiaramente
distinguibili
la chioma e la coda
della cometa Holmes
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Spesso polveri e gas formano
due code distinte, che puntano
in direzioni leggermente differenti:
la polvere, più pesante,
rimane indietro rispetto al nucleo
e forma spesso una coda incurvata,
che si mantiene sull'orbita della
cometa;
il gas, più sensibile al vento solare,
forma una coda diritta,
in direzione opposta al Sole,
seguendo le linee del campo
magnetico locale piuttosto che
traiettorie orbitali.

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9. Si pensa che le comete siano dei
residui rimasti dalla condensazione
della nebulosa da cui si formò il
Sistema Solare: le zone periferiche di
tale nebulosa sarebbero state
abbastanza fredde da permettere
all'acqua di trovarsi in forma solida
(invece che come gas).
La Nebulosa Testa di Cavallo è una nebulosa oscura
nella costellazione di Orione nella nostra galassia, la Via
Lattea. La nebulosa si trova appena sotto Alnitak, la
stella più a est della cintura di Orione.
La foto è del telescopio spaziale Hubble.
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10. È sbagliato descrivere le comete come
asteroidi circondati da ghiaccio: i bordi
esterni del disco di accrescimento della
nebulosa erano così freddi che i corpi
in via di formazione non subirono la
differenziazione sperimentata da corpi
in orbite più vicine al Sole.
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La Nebulosa Testa di Cavallo è una nebulosa oscura
nella costellazione di Orione nella nostra galassia, la Via
Lattea. La nebulosa si trova appena sotto Alnitak, la
stella più a est della cintura di Orione.
La foto è del telescopio spaziale Hubble.

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Immagine a
grande campo
della Nebulosa
Omega.
La nebulosa di
Orione.
Grazie allo sviluppo
di strumenti sempre
più sofisticati è stato
possibile identificare
al suo interno alcuni
dischi protostellari,
che potrebbero
portare alla
formazione di nuovi
sistemi solari.
Una nebulosa è un agglomerato interstellare di polvere, idrogeno e plasma (gas
ionizzato). Originariamente il termine nebulosa veniva impiegato per indicare un
qualsiasi oggetto astronomico di grandi dimensioni di natura non stellare né
planetaria né cometaria, quindi comprendeva anche quelle che oggi sono note
come galassie.

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Il modello attualmente più accreditato ipotizza che il Sistema Solare abbia
avuto origine a partire da una nebulosa costituita da gas e polveri, all’interno
della quale erano presenti non solo elementi leggeri (come idrogeno ed elio) ma
anche elementi chimici pesanti, poco diffusi nell’Universo. Per motivi ancora
non chiari la nebulosa primordiale iniziò a contrarsi collassando su se stessa.
Questo fenomeno ricorda la nascita di una stella: al centro della nebulosa si
sarebbe formato il corpo celeste poi diventato il Sole, che prende il nome di
protosole.
Il materiale originale della nebulosa che non è entrato a far parte né del Sole e
né dei pianeti costituisce satelliti, asteroidi, comete e pulviscolo cosmico,
oppure è stato espulso dal Sistema durante le fasi della sua evoluzione.

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Missione ROSETTA:
Atterrare su una cometa per studiare l'origine del sistema solare

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La cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko o Cometa
Churyumov-Gerasimenko è una cometa periodica del
nostro Sistema solare, dal periodo orbitale di 6,45 anni
terrestri. Appartiene alla famiglia delle comete gioviane.
Tipicamente una cometa che raggiunga una particolare
vicinanza con i giganti gassosi Giove o Saturno è
destinata a subire una notevole variazione dell'orbita; è il
caso della Churyumov-Gerasimenko, il cui perielio, pari a
4,0 UA (*) nel 1840, si è ridotto a 3,0 e quindi a 1,28 UA
a causa di due successivi incontri con Giove, il secondo
dei quali avvenuto nel 1959.
La Cometa a67P/Churyumov-
Gerasimenko (67P/C–G) ed è
grande circa 3,5 chilometri per
4 chilometri nei punti di
massima estensione.
* UA= unità astronomica pari alla distanza media
tra la Terra e il Sole (150.000.000 di chilometri)

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16. A sinistra:
La cometa
67P
mostrata
in scala
rispetto a
un Boeing
747
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Orbita della cometa
67P/Churyumov-
Gerasimenko,
approccio,
evoluzione e termine
del programma
scientifico della
missione Rosetta

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Rosetta è la missione Cornerstone del programma ESA (agenzia spaziale
europea) Horizon 2000 dedicata all’esplorazione dei corpi minori del Sistema Solare.
È stata lanciata il 2 marzo 2004. Il suo obiettivo primario è quello di effettuare una
serie di indagini dettagliate sulle caratteristiche della “sua” cometa 67P/Churyumov-
Gerasimenko.

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Dopo i due fly-by (il volo ravvicinato con due asteroidi), il percorso di Rosetta è
proseguito in stato di ibernazione: per la parte più lontana dal Sole, quando ha
viaggiato verso l’orbita di Giove dove i suoi pannelli solari non potevano
garantire sufficiente energia per gli strumenti ed apparati di bordo, Rosetta è
stata messa in profondo letargo per 31 mesi.

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Rosetta si è poi svegliata
automaticamente, comandata da un suo
orologio interno e senza segnali
provenienti dalla Terra, il 20 gennaio
2014.
Dopo il risveglio, Rosetta ha continuato
l’avventura con un’altra tappa
fondamentale: il rendez-vous del 6
agosto 2014 con la cometa
67P/Churyumov-Gerasimenko, che
scorterà nel suo avvicinamento al Sole
fino alla fine del 2015.

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La navicella di Rosetta è composta da un orbiter, dove sono situati i
sensori per gli esperimenti di remote sensing, e un lander, chiamato
Philae, che è stato rilasciato sulla superficie della cometa il 12
novembre 2014 toccando il suolo per la prima volta alle ore 16 e 46.
La navicella
Rosetta
completa con le
superfici a
pannelli solari
per il recupero
dell’energia.
Il lander Philae
sulla superficie
della cometa.

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La prima foto di Philae dalla cometa,
ripresa dalla telecamera a infrarossi
CIVA del lander: il sito di atterraggio
è molto in ombra, e questo
spiegherebbe la mancata ricarica
delle batterie (Credit:
ESA/Rosetta/Philae/CIVA)

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Philae, dopo aver completato la prima sequenza degli esperimenti scientifici a
bordo e aver trasmesso tutti i dati raccolti al centro di controllo missione a
terra, ha esaurito le batterie entrando in modalità stand-by nella notte del 15
novembre.

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Il progressivo avvicinamento della cometa al Sole potrebbe far riprendere il suo
funzionamento nel corso del 2015 e rendere possibile il completamento dei suoi
compiti: effettuare una serie di misure delle caratteristiche fisiche della
superficie e per studiare la struttura interna del nucleo.

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Obiettivi scientifici della missione Rosetta
Il principale obiettivo scientifico della missione è la comprensione dell’origine delle
comete e delle relazioni tra la loro composizione e la materia interstellare quali
elementi fondamentali per potere risalire alle origini del Sistema Solare.
La ricerca di materiali inalterati si ottiene tramite l’esplorazione delle comete poiché
le zone esterne del Sistema Solare contengono materiale ricco di sostanze volatili che
non è stato processato nelle zone interne caratterizzate da alte temperature.
L’esplorazione della cometa consiste nella caratterizzazione del suo nucleo e della
chioma, la determinazione delle loro proprietà dinamiche, lo studio della morfologia
e della composizione.

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In particolare, lo studio della mineralogia e dei rapporti isotopici degli elementi
volatili e refrattari del nucleo fornirà informazioni preziose sulla composizione della
nebulosa che, nei modelli correnti, si pensa sia stata all’origine del Sistema Solare.
Per raggiungere questi obiettivi la navicella orbiterà a lungo attorno alla cometa,
seguendola nel suo viaggio di avvicinamento e poi di allontanamento dal Sole,
mentre il lander Philae, atterrato sulla cometa, ha il compito di effettuare misure in-
situ e di campionare del materiale alla superficie del nucleo per una analisi chimico-
mineralogica dettagliata.
Obiettivi scientifici della missione Rosetta

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Fonti utilizzate
http://www.asi.it
http://it.wikipedia.org
http://www.oilproject.org
http://www.astrogeo.va.it
http://www.esa.int/ita/ESA_in_your_country/Italy
http://www.lescienze.it/news/2014/12/15/news/philae_10_scoperte_2014_fisica-2413628/

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