LA MISSIONE STARDUST La cometa 81P/Wild2 al microscopio Alla ricerca dell origine della vita

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1 LA MISSIONE STARDUST La cometa 81P/Wild2 al microscopio Alla ricerca dell origine della vita Maria Elisabetta Palumbo Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astrofisico di Catania

2 Le Comete Possono avere orbite chiuse (comete periodiche) o aperte Conosciute ~ 900 Periodiche ~ 190 (P < 200 anni) Il Nucleo di una cometa è un agglomerato irregolare di ghiaccio (acqua e gas), polvere, metalli e rocce. Può aver dimensioni comprese tra qualche centinaio di metri a qualche decina di km

3 Coda di gas Comete Cometa Hale-Bopp Coda di polveri Quando una Cometa si avvicina al Sole il ghiaccio sublima: il Nucleo espelle gas e polveri formando la Chioma ( km < D < km) e la Coda La Coda si presenta sempre in direzione opposta al Sole, è la parte meglio visibile e più spettacolare di una Cometa. Può avere dimensioni fino a 100 milioni di km ed è divisa in due parti (coda di polveri e coda di gas). A ogni passaggio vicino al Sole una Cometa si consuma, abbandonando nello spazio detriti rocciosi e polveri che si disperdono lungo l orbita della Cometa Dopo circa 500 passaggi in prossimità del Sole una Cometa esaurisce la componente gassosa e diventa simile a un asteroide.

4 Cometa Hyakutake Serra la Nave (Etna), 29 Marzo 1996

5 Le distanze Distanza Terra Sole = 149,5 milioni di km = 1 U.A. Fascia di Kuiper: U.A. Nube di Oort: U.A.

6 La nube di Oort

7 Perché studiare le Comete? Formatesi 4,5 miliardi di anni fa Caratteristiche inalterate sin dalla loro origine Danno informazioni sulla nube da cui si è formato il SS

8 Il Sistema Solare si è formato da una nube interstellare composta da polveri e gas torta

9 STARDUST Lancio da Cape Canaveral (Florida): 7 febbraio a raccolta polveri interstellari: feb-mag a raccolta polveri interstellari: ago-dic 2002 Incontro con l asteroide Anna Frank: 2 novembre 2002 Incontro con la cometa 81P/Wild-2: 2 gennaio 2004 Arrivo a Terra dei campioni raccolti: 15 gennaio 2006 Distanza totale percorsa: 4,64 miliardi di km Minima distanza dal nucleo: circa 240 km Velocità relativa della polvere: 6 km/s (circa km/h) Durata della missione: 7 anni

10 81P/Wild 2 Origine: fascia di Kuiper Diametro: circa 4,5 km Orbita attuale: fra Marte e Giove Periodo orbitale attuale: circa 6 anni Incontro con la sonda: 1,86 U.A.

11 Asteroide 5535 Anna Frank Massima dimensione: 8 km Minima distanza dalla sonda: 3000 km Incontro: 2 novembre 2002

12 81P/Wild2 osservata da Stardust 2 gennaio 2004

13 La sonda

14 Attraverso la coda

15 Air Force Utah Test and Training Range 15 gennaio 2006

16 NASA Johnson Space Center Houston, Texas

17 NASA Johnson Space Center

18 130 celle 42x21 mm Il raccoglitore 34 cm

19 Aerogel Biossido di silicio (SiO2) 1000 volte meno denso del vetro comune 99,8% spazio vuoto isolante

20 Tracce nell aerogel

21 Sezione di aerogel

22 Preliminary Examination Team 175 ricercatori Pasadena (California), 3-5 Novembre 2006

23 I ricercatori italiani LANDS Laboratory ANalyses of Dust from Space Gianluca Ferrini Novaetech, Napoli Giuseppe Baratta Osservatorio Astrofisico Catania Vito Mennella Osservatorio Astronomico Napoli John R. Brucato Osservatorio Astronomico Napoli M. Elisabetta Palumbo Osservatorio Astrofisico Catania Luigi Colangeli Osservatorio Astronomico Napoli Alessandra Rotundi (P.I) Univ. Parthenope, Napoli

24 Immagini al microscopio C2054,0,35,20,0 Microscopio ottico 1000 ingrandimenti C2054,0,35,18,0 C2054,0,35,16,0

25 Confronto dimensioni Particella Wild-2, 15 micrometri Capelli umani, sezione 70 micrometri

26 Principali risultati Materiale eterogeneo Minerali in forma cristallina e amorfa Materiale organico (aromatico e alifatico) Materiale labile Molecole organiche (C, O, N) Le comete hanno portato la vita sulla Terra? 4,5 miliardi di anni fa Formazione della Terra 3,5 miliardi di anni fa Fossili più vecchi 3,8 miliardi di anni fa Fine grandi impatti oggi

27 Simulazioni di laboratorio In laboratorio studiamo materiali simili a quelli che costituiscono le comete, sottoponendoli agli stessi processi cui sono sottoposte le comete nello spazio. Il processamento delle comete è dovuto principalmente all interazione con i raggi cosmici.

28 LASp Processamento in situ

29 Laser Ar+ (514,5 nm) Spettrometro Raman RAMAN IN SITU Campione

30 La missione Rosetta 67P/Churyumov-Gerasimenko Lancio da Kourou (Guiana Francese): 2 marzo 2004 Incontro con l asteroide 2867-Steins: 5 settembre 2008 Incontro con l asteroide 21-Lutetia: 10 luglio 2010 Avvicinamento alla cometa: gen-mag 2014 Mappatura/caratterizzazione: agosto 2014 Atterraggio sulla cometa: novembre 2014 In orbita attorno alla cometa: nov 2014-dic 2015 Fine missione: dicembre 2015

31 Steins Minima distanza: 800 km diametro asteroide: 5 km dimensioni cratere: 1,5 km 5 settembre 2008