Nuvole di polvere cosmica e segreti dell'Universo

Nuvole di polvere cosmica e segreti dell'Universo

Gli scienziati stanno sviluppando una metodologia per calcolare il rapporto tra polvere e gas in coma e code di comete. Questo ti permetterà di imparare meglio la storia del sistema solare e il suo sviluppo. Parla anche dei processi che hanno partecipato a diversi stadi dell'evoluzione universale.

Uno dei problemi fondamentali dell'astrofisica moderna è quello di valutare la riflettività delle particelle di polvere cosmica e la loro capacità di dispersione della luce stellare. Per fare questo, i ricercatori usano le caratteristiche ottiche delle particelle di polvere nel coma e nelle code delle comete. La metodologia sviluppata si basa sull'effetto Umov - la correlazione inversa tra la riflettività del corpo e il grado di polarizzazione lineare della luce diffusa da esso. Più luminoso è l'oggetto, più bassa è la sua polarizzazione. Questo rapporto fu formulato per la prima volta nel 1905 dal fisico russo Nikolai Umov.

Nuvole di polvere cosmica e segreti dell'Universo

Comet 17P / Holmes, visto nel Telescopio Spaziale Hubble

L'effetto Umov era precedentemente studiato solo per superfici, come la regolite lunare o gli asteroidi. La spiegazione fornita negli anni '60 e '70 escludeva l'applicazione alle singole particelle di polvere che costituiscono la regolite. Ma il team ha deciso che l'effetto Umov è quasi equamente applicabile sia alle singole particelle che alle superfici in generale.

In precedenza, i ricercatori hanno concluso che l'effetto di Umov persiste in una nuvola di polvere cosmica uniforme e risolta. È stato suggerito che questo effetto fisico può essere applicato anche alle nuvole caratteristiche del coma e delle code delle comete, rappresentate da due tipi di particelle di polvere. Si prevede inoltre che l'effetto di Umov sarà osservato in nuvole di polvere cosmica a tre componenti, che è caratteristica dei dischi protoplanetari. Studiando il grado di polarizzazione lineare acquisito dalla luce solare quando è sparsa da particelle di polvere cometaria, gli scienziati sono in grado di fornire una stima affidabile dell'albedo di particelle (riflettività). Questa caratteristica è importante per ricavare polvere totale spostata dalla cometa. Quest'ultimo parametro consente di migliorare i metodi esistenti per stimare il rapporto in volume della polvere rispetto al gas in grumi cometari. Questa è una delle caratteristiche più importanti dell'evoluzione cometaria, capace di indicare un posto nel sistema solare in cui è stata formata la cometa.

È molto più difficile determinare la quantità di polvere in una cometa rispetto al gas. Quando si misura la luce solare riflessa da un coma, è necessario comprendere la quantità di particelle di polvere che contribuiscono alla dispersione. Ma diverse particelle differiscono nel comportamento e la differenza nella riflettività delle particelle scure e luminose nelle comete può superare 10 volte. Un problema simile si pone in altre aree astrofisiche, come le stime del volume della materia nei dischi protoplanetari attorno a stelle straniere.

In futuro, c'è ancora molto da scoprire. Raggiungere una svolta richiederà collaborazione tra i gruppi astrofisici di tutto il mondo. Una metodologia di analisi basata sull'effetto di Umov aiuterà a comprendere la formazione e l'evoluzione di altri sistemi planetari, nonché del sistema solare.

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