Le comete possono essere molto strane. E cercano costantemente di assumere contorni più bizzarri.
Prendiamo ad esempio la cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. Questo pezzo di pietra e ghiaccio, largo 3 miglia, è entrato nell'orbita della Rosetta europea a settembre. Il suo odore è terribile, il suo suono ricorda una strana canzone che suona sulle onde radio, il suo colore è molto più scuro del carbone, che non è assolutamente in linea con le aspettative preliminari.
Tuttavia, ora gli scienziati del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA e del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena (California) hanno identificato un'altra caratteristica delle comete dalla "strana lista". È una forma che ricorda una spatola per gelato.
"La corteccia di cometa è costituita da ghiaccio cristallino, e il suo interno è più poroso e freddo", ha detto Murta Gadpate, membro del Jet Propulsion Laboratory, coautore di un recente studio, i cui risultati sono pubblicati su The Journal of Physical Chemistry. "I prodotti organici possono essere confrontati con l'ultimo strato di cioccolato nella parte superiore del gelato."
Un gruppo di ricercatori del Caltech sotto la guida di Antti Linell condusse una serie di esperimenti insoliti. In particolare, hanno utilizzato il congelatore da laboratorio dell'Himalaya, che è stato utilizzato per riprodurre le condizioni per la formazione di ghiaccio su una cometa nello spazio esterno. Si è constatato che il ghiaccio soffice sulla superficie della cometa cristallizza e si indurisce quando la cometa si avvicina al sole. Questi risultati sono stati annunciati in un comunicato stampa della NASA. Durante la formazione di un cristallo di acqua ghiacciata, altre molecole di carbonio che sono contenute in eccesso nello spazio creano una crosta croccante con uno strato sottile di materiali organici.
Nei loro esperimenti di laboratorio, Linell e Gadpate hanno studiato il modo in cui il vapore acqueo viene miscelato con molecole di altre sostanze presenti sulla superficie delle comete. Questi includono idrocarburi policiclici aromatici o IPA. Il congelamento rapido a una temperatura di 30 gradi Kelvin (-243˚C o -405 gradi Fahrenheit) è impossibile nelle condizioni naturali della Terra. Tuttavia, nello spazio, questi processi non vengono interrotti per un minuto. Il vapore acqueo si congela istantaneamente, formando "ghiaccio amorfo" - una sostanza leggera, soffice e porosa simile a caramelle di cotone duro o aerogel ("fumo congelato").
Per imitare i processi che si verificano su una cometa mentre si avvicina al Sole, Linell e Gadpate hanno riscaldato il mockup della cometa a 150 gradi Kelvin (-123˚C o -190 gradi Fahrenheit). Ciò ha permesso di modellare diverse reazioni chimiche molto interessanti.
"Durante il riscaldamento, il ghiaccio ha iniziato a cristallizzarsi attivamente, espellendo le particelle di PAH da se stesso", ha detto Lynell. "Forse qui siamo i primi ad osservare le molecole di clustering al momento della transizione della fase glaciale. Certo, questa scoperta è di grande importanza per la fisica e la chimica del ghiaccio. "
"Quello che vediamo in laboratorio - la crosta cristallina di una cometa con lo strato organico superiore - corrisponde pienamente ai modelli che sono stati costruiti nel processo di osservazione dello spazio esterno", ha osservato Gadpate. poiché la temperatura del ghiaccio amorfo all'interno della cometa è estremamente bassa e la sua struttura ha un caratteristico carattere poroso. " Confrontando tutte le ricerche condotte e gli esperimenti, sono state fatte conclusioni inequivocabili sul fatto che la materia interna delle comete è costituita da ghiaccio poroso, mentre la superficie dei corpi cosmici è rivestita da una crosta cristallizzata. Inoltre, questi esperimenti ci hanno permesso di avere un'idea della storia organica del nostro pianeta. Si ritiene che siano state le comete a portare sulla Terra le sostanze necessarie per l'emergenza della vita. Questo è il motivo per cui lo studio delle sostanze nei nuclei cometari consentirà con una certa precisione di stabilire i meccanismi dell'apparizione della vita organica sul nostro pianeta.
"È così bello pensare a quanto siamo arrivati a comprendere l'essenza delle comete. Le missioni future sono in corso di sviluppo al fine di fornire campioni di materia fredda cometa sulla Terra. Questo ci permetterà di rivelare completamente i sestetti della vita cosmica ", ha concluso Gadpade.
