Philae sul suolo della cometa 67P/Churyumov Gerasimenko. DLR German Aerospace Center, CC-BY 3.0. Fonte Wikipedia

Ricordate la missione Rosetta? Ormai è terminata da un po’ – dal 2016 a esser precisi – ma ci sono momenti che rimarranno anche a distanza di tempo. Come quel 12 novembre 2014, quando il lander Philae fu sganciato dalla sonda sulla cometa 67P/Churyumov Gerasimenko e rimbalzò più volte sul suolo prima di riuscire ad ancorarsi. Di lui si persero le tracce, fino a quando la camera italo-tedesca Osiris  riuscì a identificarlo nella regione Abydos. Allora, si imputarono tali difficoltà alla posizione in cui si trovava Rosetta quando rilasciò Philae e a un possibile problema nel piccolo propulsore progettato per contrastare il rinculo degli arpioni del modulo sulla superficie cometaria. Oggi, però, uno studio pubblicato su Pnas (Global-scale brittle plastic rheology at the cometesimals merging of comet 67P/ Churyumov Gerasimenko) permette di formulare nuove ipotesi, non solo su quell’evento in particolare, ma più in generale sull’evoluzione del nostro sistema solare: stando ai risultati ottenuti dal team di ricercatori, le comete non sarebbero infatti aggregati “soffici”, come si è ritenuto finora, ma corpi più rigidi del previsto. E questo, quando si pianificò la missione, ancora non si sapeva.

“Con questo lavoro – spiega Matteo Massironi, geologo dell’università di Padova e coordinatore del progetto europeo PlanMap (Planetary mapping project), nell’ambito del quale lo studio si colloca – aggiungiamo un tassello importante alla nostra conoscenza delle comete e i risultati mettono in discussione molte delle ipotesi finora avanzate circa le caratteristiche meccaniche dei nuclei cometari, considerati perlopiù come aggregati soffici, quasi impalpabili. Tanti piccoli corpi del sistema solare potrebbero essere, invece, molto più rigidi di quanto si possa pensare e questo cambia la nostra comprensione delle dinamiche che possono avvenire tra tali oggetti, compresi gli impatti”.

Gli scienziati hanno analizzato il nucleo della cometa 67P/Churyumov Gerasimenko, attraverso tecniche di modellazione geologica tridimensionale applicate ai dati raccolti dalla sonda Rosetta. “Ricerche precedenti – approfondisce Marco Franceschi, geologo dell’università di Trieste e primo autore dell'articolo – hanno dimostrato che la cometa è formata da due lobi e costituita internamente da strati concentrici”. Il riferimento è a uno studio pubblicato nel 2015 su Nature, coordinato da Massironi, con cui si dimostra che la cometa in questione deriva da due corpi distinti che si sono uniti in seguito a una collisione ‘gentile’ a bassa velocità. Sempre in quell’occasione le stratificazioni visibili su alcuni punti della superficie cometaria hanno consentito di ricostruire la struttura interna del corpo, a cipolla e di spessore variabile per la forma irregolare della cometa stessa.

Sezione della cometa 67P/Churyumov Gerasimenko che mette in risalto il modello della struttura stratificata dei due lobi (solo alcuni strati sono evidenziati). La stratificazione risulta evidentemente deformata

“Osservando le emergenze degli strati – continua Franceschi – abbiamo elaborato un modello tridimensionale della struttura della cometa che ci ha permesso di mettere in luce l’esistenza di deformazioni, di pieghe nella struttura stratificata che interessano tutto il corpo cometario e che non sono distribuite in maniera casuale”. La cipolla, in sostanza, era “ammaccata” in più punti. 

Questo consente ai ricercatori di fare alcune considerazioni. “Fino ad oggi – premette Massironi – si è sempre ritenuto che le comete fossero costituite da materiale “soffice”, perché hanno una porosità molto elevata (anche dell’80%). Si tratta dunque di aggregati che racchiudono molti vuoti. Questo implica che un corpo di questo tipo, quando incontra un altro oggetto a una determinata velocità, tenda ad assorbire la deformazione e a compattarsi, perché il vuoto comincia gradualmente a scomparire a causa della compressione dell’incontro”. Quando invece la cometa 67P/Churyumov Gerasimenko è stata sottoposta a impatto – nel momento in cui un lobo ha incontrato l’altro – è avvenuta una deformazione generale. “Si è assistito a uno schiacciamento e, contemporaneamente, a una espansione perpendicolare allo schiacciamento, e ciò ha originato molte fratture. Questo non è il comportamento che ci si attende da un materiale soffice, come può essere una schiuma o la neve, quanto piuttosto la reazione di un materiale rigido”.

Per cercare di spiegare questi risultati, inattesi, gli scienziati ipotizzano un’azione legante svolta dal ghiaccio e dai composti organici che, tra i materiali che costituiscono la cometa, sono quelli in grado di dare conto della rigidezza necessaria a determinare le deformazioni osservate.

Aree di deformazione in compressione (in blu) ed espansione (in rosso) della struttura stratificata messe in luce dal modello tridimensionale sul lobo grande (a sx) e sul lobo piccolo (a dx) della cometa