Comunicato Stampa

Scoperti mutamenti inaspettati nelle macchie luminose su Cerere

16 Marzo 2016

Osservazioni effettuate con lo spettrografo HARPS all'Osservatorio dell'ESO di La Silla in Cile hanno rivelato cambiamenti inaspettati nelle macchie chiare viste sul pianeta nano Cerere. Nonostante Cerere appaia come non più di un punto di luce se visto dalla Terra, studi approfonditi della sua luce mostrano non solo le variazioni attese a causa della rotazione di Cerere, ma anche altri cambiamenti nelle macchie, come una maggior luminosità durante il giorno. Queste osservazioni suggeriscono che la materia di cui sono composte sia volatile e evapori grazie al calore della luce solare.

Cerere è il più grande corpo celeste in orbita nella fascia degli asteroidi, tra Marte e Giove, e l'unico di essi classificato come pianeta nano. La sonda Dawn della NASA è in orbita intorno a Cerere da più di un anno e ne ha mappato la superficie in gran dettaglio. Una delle maggiori sorprese è stata la scoperta di macchie molto luminose, che riflettono molta più luce del resto della superficie circostante più scura [1]. La più evidente di queste macchie si trova all'interno del cratere Occator e suggerisce che Cerere sia un mondo più attivo degli asteroidi vicini.

Nuove osservazioni molto precise con lo spettrografo HARPS installato sul telescopio da 3,6 metri dell'ESO a La Silla, in Cile, hanno non solo rivelato il moto delle macchie a causa della rotazione di Cerere intorno al proprio asse, ma hanno anche trovato variazioni inattese che suggeriscono che il materiale che forma le macchie sia volatile e evapori a causa dell'azione della luce del sole.

L'autore principale del nuovo studio, Paolo Molaro dell'INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, racconta: "Appena la sonda Dawn ha rivelato le misteriose macchie chiare sulla superficie di Cerere, ho immediatamente pensato a quali effetti fossero misurabili da Terra. Mentre Cerere ruota, le macchie si avvicinano a Terra e poi si allontanano e questo ha un effetto sullo spettro della luce del Sole, riflessa dalla superficie, che arriva fino a Terra."

Cerere ruota su se stessa ogni nove ore e i calcoli hanno mostrato che l'effetto dovuto al moto delle macchie in avvicinamento o allontanamento dalla Terra a causa della rotazione sarebbe stato molto piccolo, dell'ordine di 20 chilometri all'ora. Ma questo moto è abbastanza grande da essere misurabile tramite l'effetto Doppler con strumenti ad alta precisione come HARPS.

L'equipe ha osservato Cerere con HARPS per poco più di due notti in luglio e agosto 2015. "Il risultato è stata una sorpresa", aggiunge Antonino Lanza, dell'INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania e coautore dell'articolo. "Abbiamo trovato nello spettro le variazioni attese, dovute alla rotazione di Cerere, ma con differenze considerevoli tra una notte e l'altra."

L'equipe ha concluso che i cambiamenti osservati potrebbero essere dovuti alla presenza di sostanze volatili che evaporano per effetto della radiazione solare [2]. Quando le macchie all'interno del cratere Occator sono sul lato illuminato dal Sole, si forma una foschia che riflette la luce del Sole in modo molto efficiente. La foschia evapora rapidamente, perde riflettività e produce i cambiamenti osservati. L'effetto cambia da notte a notte, producendo gli effetti casuali aggiuntivi osservati su tempi scala sia brevi che lunghi.

Se questa interpretazione venisse confermata, Cerere sarebbe molto diversa da Vesta e dagli altri asteroidi della fascia principale. Pur essendo relativamente isolato, potrebbe possidere un'attività interna [3]. Si sa che Cerere contiene al suo interno molte riserve d'acqua, ma non è chiaro se questa sia legata alle macchie luminose. La fonte di questa continua perdita di materia dalla superficie non è ancora nota.

Dawn continua a studiare Cerere e il comportamento delle sue strane macchie. Le osservazioni da terra con HARPS e altri strumenti potranno continuare anche dopo il termine della missione spaziale.

Note

[1] Macchie luminose erano state viste, anche se meno chiaramente, in immagini precedenti di Cerere ottenute dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA tra il 2003 e il 2004.

[2] È stato suggerito che il materiale molto riflettente nelle macchie su Cerere possa essere acqua ghiacciata esposto di recente in superficie o solfato idrato di magnesio.

[3] Molti dei corpi del Sistema Solare con attività interna, come i grandi satelliti di Giove e Saturno, sono soggetti a forti effetti mareali a causa della vicinanza con i pianeti massicci.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo intitolato “Daily variability of Ceres’ Albedo detected by means of radial velocities changes of the reflected sunlight”, di P. Molaro et al., pubblicato dalla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

L'equipe è composta da P. Molaro (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Italia), A. F. Lanza (INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania, Catania, Italia), L. Monaco (Universidad Andres Bello, Santiago, Cile), F. Tosi (INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Roma, Italia), G. Lo Curto (ESO, Garching, Germania), M. Fulle (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Italia) e L. Pasquini (ESO, Garching, Germania).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 16 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera, oltre al paese che ospita l'ESO, il Cile. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner principale di ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. E sul Cerro Armazones, vicino al Paranal, l'ESO sta costruendo l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

Links

• Articolo scientifico
• Fotografie del telescopio da 3,6 metri dell'ESO e di HARPS

Contatti

Paolo Molaro
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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso1609.