Cerere: un tirassegno cosmico

Simulazioni con il Vertical Gun Range dell' Ames Research Center della NASA suggeriscono che, il materiale espulso durante le collisioni è rimasto incollato sulla superficie di Cerere invece che finire sparpagliato nello spazio. Ciò renderebbe il pianeta nano un miscuglio di materiale meteoritico raccolto nel corso di miliardi di anni di bombardamenti.

Cerere è l'oggetto più grande della fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove ed il pianeta nano più vicino alla Terra.
Prima che venisse raggiunta dalla sonda della NASA Dawn, le migliori immagini a disposizione erano quelle catturate con i grandi telescopi.
I dati mostravano una densità molto bassa, forse associata a materiali silicati o ad una grande quantità di acqua ghiacciata ma le osservazioni, alla fine, risultavano sempre poco significanti: "è davvero blanda nelle osservazioni al telescopio", ha detto Terik Daly, autore principale dello studio pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters. "E' come se qualcuno avesse preso un unico colore di vernice e lo avesse spruzzato. Questa superficie omogenea potrebbe essere il risultato di processi da impatto", ha aggiunto.

Daly e il collega Peter Schultz, entrambi della Brown University, hanno voluto verificare la loro idea, sia per un corpo formato da silicati che per un oggetto composto in prevalenza da ghiaccio d'acqua, con una simulazione sul campo al Vertical Gun Range, il cannone balistico dell' Ames Research Center.

L'Ames Vertical Gun Range (AVGR)

E' stato progettato per condurre esperimenti scientifici sui processi di impatto lunari per fornire supporto alle missioni Apollo ma a partire dal 1979, iniziò ad essere impiegato in diversi programmi della NASA.

E' in pratica una pistola che permette di lanciare proiettili a velocità comprese tra 1 e circa 7 km/s, in una camera di prova di 2,5 metri di diametro in cui può essere mantenuto il vuoto o che può essere riempita con differenti gas, in modo da simulare le diverse atmosfere planetarie. Anche il tipo di proiettile viene scelto a secondo degli scopi: può essere sferico, cilindrico, avere una forma irregolare o a grappolo; può essere metallico (alluminio, rame, ferro), minerale (quarzo, basalto) o vetro.

L'AVGR ha collaborato e collabora in diverse missioni interplanetarie, in particolare con quelle che prevedono impatti, come Deep Impact

Per simulare una composizione di materiali silicati, il team ha lanciato il proiettile su un bersaglio di polvere di pomice; mentre per il ghiaccio ha utilizzato due obiettivi, la neve e la neve ricoperta da una sottile patina di soffici silicati, supponendo che il ghiaccio di Cerere possa nascondersi sotto uno strato polveroso. Dei ciottoli di basalto ed alluminio sono stati utizzati come proiettili, simulando sia i meteoriti rocciosi che metallici, con velocità di impatto simili a quelle ritenute comuni nella fascia degli asteroidi.

Lo studio ha mostrato con sorpresa che, in tutti i casi la maggior parte del materiale da impatto rimane intorno al cratere, soprattutto se di tratta di ghiaccio ricoperto da un sottile strato di polvere, cioè la combinazione che dovrebbe rispondere maggiormente alla realtà. In questo caso, circa il 77% del materiale è rimasto sparso attorno al punto da impatto.

"Si pensava che un impatto lento potesse consegnare molto materiale", ha detto Schultz ma "quello che abbiamo trovato è che da un tipico impatto, ad una velocità media per la fascia degli asteroidi, si genera una tonnellata di materiale", ha aggiunto.
Nel corso di miliari di anni, queste collisioni avrebbero accumulato un bel po' di sostanze non native su Cerere che, mescolate a quelle originarie, avrebbe dato luogo alla superficie uniforme.

Per confermare gli esperimenti di laboratorio, sarebbe ideale che la sonda della NASA Dawn riesca a vedere una di queste patch di materiale consegnato. Chissà che un buon candidato non possa essere quell' alone scuro intorno al cratere Occator di cui ancora non ho mai sentito parlare?

Predictions for impactor contamination on Ceres based on hypervelocity impact experiments [abstract]

New experiments predict that Ceres should be extensively contaminated with meteoritic debris derived from the asteroid belt. All types of impactors likely contribute to the contamination. Ceres may accrete debris more efficiently if it is ice-rich because of enhanced projectile survival and retention in porous ice targets. Experiments indicate that if a silicate regolith lag protects subsurface ice, then some of the projectile should be injected into the regolith during high-angle impacts, thereby hiding part of the projectile component from view. If impacts excavate ice, sublimation will gradually concentrate projectile relics into a surficial lag. In contrast, if the near-surface lacks ice, then accreted meteoritic debris should be distributed throughout a vertically mixed regolith. High-resolution images may reveal pristine projectile relics lining some crater floors. Moreover, we predict that the surface of Ceres is not exclusively endogenic and may be dominated by delivered exogenic debris.

Intanto, il 12 ottobre 2015, la sonda della NASA Dawn ha iniziato il suo sesto ciclo di mappatura durante il quale, 12 sorvoli sui territori illuminati, offriranno nuovi dettagli da 1.470 chilometri di quota.