Rosetta si separa da Chury... ma solo per tre settimane

Il 23 settembre, la sonda dell'ESA Rosetta si allontanerà dalla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko per un escursione di tre settimane che la allontanerà fino a 1.500 chilometri dal nucleo. Lo scopo è quello di studiare la chioma su larga scala quando l'attività di Chury è ancora alta nella fase post-perielio.

Durante questo periodo verranno effettuate diverse misurazioni ma la suite di cinque strumenti Rosetta Plasma Consortium ( RPC) sarà la più impegnata. In particolare, agli scienziati interessa monitorare il cosiddetto " bow shock" (letteralmente "onda d'urto di prua"), ossia il confine dove interagiscono la magnetosfera della cometa e il vento solare.

Con una manovra che inizierà dopodomani (la partenza è prevista alle 01:40 GMT del 23 settembre), Rosetta si allontanerà fino a 1.500 chilometri di distanza dal nucleo entro la fine di settembre, tornando in direzione del Sole, dove ci si aspetta di incontrare il confine.

Ambiente cometario - schema
Da T. E. Cravens & T. I. Gombosi, Cometary Magnetospheres: a tutorial, 2004, Advances in Space Research, Volume 33, Issue 11, p. 1968-1976.

L'arrivo nella nuova posizione è previsto il 30 settembre, sul lato diurno della cometa, sopra l'emisfero meridionale, a -60 gradi di latitudine.

"Una volta lontani dalla cometa, saremo troppo distanti per identificare i punti di riferimento per la navigazione. Ci baseremo sulla determinazione del centro della cometa dalle immagini della NavCam", ha spiegato Sylvain Lodiot, Spacecraft Operations Manager all'European Space Operations Centre (ESOC), nel report pubblicato sul blog di missione.

Dopo aver raggiunto il punto più lontano, con un approccio graduale e progressivo, Rosetta accenderà nuovamente i propulsori per tornare a 500 chilometri dal nucleo entro il 7 ottobre.

Quando una cometa si avvicina al Sole, le molecole ghiacciate, acqua, monossido di carbonio e biossido di carbonio, sia in profondità che in superficie, sublimano, trascinando nello spazio anche le particelle di polvere. Insieme formano la chioma.
Le molecole della chioma sono in origine neutre ma diversi processi fisici possono intervenire e rimuove uno o più elettroni, ionizzando il gas. Gli ioni molecolari risultanti formano la magnetosfera della cometa, dove inizia l'interazione con il vento solare, il flusso di particelle cariche proveniente dall'alta atmosfera del Sole che porta con sé il campo magnetico della stella in tutto lo spazio interplanetario.

Gli ioni della chioma si muovono molto più lentamente rispetto al vento solare. Questo perciò tende a "raccoglierli", accumulandoli in una sorta di muro che chiamiamo, appunto, bow shock, dove nasce una netta differenza dei valori del campo magnetico tra i due ambienti di plasma.

L'esistenza del bow shock nell'ambiente cometario all'apice della sua attività, era stato previsto nel 1967 da Ludwig Biermann e confermato dalle più recenti osservazioni delle comete 21P/Giacobini-Zinner, 1P/Halley, 26P/Grigg-Skjellerup e 19P/Borrelly ed ora Rosetta, avrà l'opportunità di restare in osservazione per un periodo prolungato. E non solo. Tutti i dati precedenti erano riferiti a bow shock migliaia di chilometri dal nucleo. Nel 1986, la missione dell'ESA Giotto aveva misurato un bow shock intorno ad un milione di chilometri di distanza dal nucleo della cometa 1P/Halley; nel 1992 ne aveva rilevato un altro a circa 20.000 chilometri dal nucleo della cometa 26P/Grigg-Skjellerup.

" La posizione del bow shock dipende dall'attività della cometa", ha spiegato Hans Nilsson, del Swedish Institute for Space Physics, ricercatore principale del RPC.
"La cometa 1P/Halley era molto più attiva rispetto alla 67P/C-G e il bow shock era molto più lontano di quello che ci aspettiamo di trovare con Rosetta, Dall'altra parte, 26P/Grigg-Skjellerup era una cometa con un'attività relativamente bassa e il tasso di produzione di gas al momento dell'incontro con la sonda Giotto, era simile a quello di 67P/C-G al momento del perielio".

Dato che Rosetta non potrà allontanarsi così tanto dal nucleo, il team ha scelto di eseguire questa osservazione qualche settimana dopo il perielio del 13 agosto, cioè quando ci si aspetta che il bow shock si trovi più vicino alla cometa, entro un migliaio di chilometri.
"La posizione esatta del limite dipende dalla velocità del vento solare e dalla densità, dal tasso di produzione di gas della cometa e dal campo magnetico interplanetario; piccole variazioni di tali parametri possono cambiare notevolmente la situazione. Tuttavia siamo fiduciosi che riusciremo a rilevare un bow shock durante l'escursione", ha detto Christoph Koenders, scienziato del RPC presso il Geophysics and Extraterrestrial Physics alla Technische Universität Braunschweig, in Germania.

Oltre che cercare il bow shock, il team RPC ha in programma una serie di misurazione per identificare altre regioni di transizione.
Mentre la risoluzione temporale dei dati sarà simile a quella ottenuta per altre comete, la risoluzione spaziale sarà migliore di diversi ordini di grandezza grazie alla velocità molto più bassa di Rosetta rispetto alla cometa. Inoltre, ci sarà la possibilità di studiare le variazioni temporali delle diverse regioni dal momento in cui Rosetta passerà molto tempo nella magnetosfera.