Una storia racchiusa nelle fratture

Le numerose fratture che caratterizzano la superficie della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko sarebbero il frutto dello stress termico provocato dal Sole durante i diversi passaggi al perielio.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters, si basa sulle numerose immagini raccolte tra il 6 agosto 2014, quando Rosetta aveva raggiunto il target, e il 1 marzo 2015.

Fractures on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko observed by Rosetta/OSIRIS [abstract]

The Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System (OSIRIS) experiment onboard the Rosetta spacecraft currently orbiting comet 67P/Churyumov-Gerasimenko has yielded unprecedented views of a comet's nucleus. We present here the first ever observations of meter-scale fractures on the surface of a comet. Some of these fractures form polygonal networks. We present an initial assessment of their morphology, topology, and regional distribution. Fractures are ubiquitous on the surface of the comet's nucleus. Furthermore, they occur in various settings and show different topologies suggesting numerous formation mechanisms, which include thermal insulation weathering, orbital-induced stresses, and possibly seasonal thermal contraction. However, we conclude that thermal insolation weathering is responsible for creating most of the observed fractures based on their morphology and setting in addition to thermal models that indicate diurnal temperature ranges exceeding 200 K and thermal gradients of ~15 K/min at perihelion are possible. Finally, we suggest that fractures could be a facilitator in surface evolution and long-term erosion.

Le fratture sono presenti un po' ovunque sulla superficie di Chury e ce ne sono di tutti i tipi: reti lunghe e strette; su scogliere e rocce; parallele che attraversano scogliere alte 900 metri come Hathor; oppure casi isolati come la fessura lunga 500 metri sul collo della cometa nella regione Anuket (per scoprire le regioni della cometa, consiglio il tool interattivo descritto qui).

Anche se le reti di fratture strette che si estendono da pochi metri a 250 metri di lunghezza, tipicamente su superfici relativamente piatte, sembrano essere la tipologia più diffusa:
"Le fratture mostrano una varietà di morfologie e si verificano su tutta la superficie e in tutte le scale: si trovano nelle torreggianti scogliere di Hathor proprio come sulle superfici di massi di pochi metri di diametro", ha detto l'autore principale dello studio, M. Ramy El-Maarry dell'Università di Berna.

In alcuni casi, sembrano seguire modelli poligonali con angoli di 90 gradi che, sulla Terra e su Marte, indicano la presenza di ghiaccio che contrae la superficie.

Altre caratteristiche sono state osservate sulle pareti verticali, ad esempio nella regione Seth sul grande lobo e, in piccola scala, ad Abydos, il luogo dove è atterrato Philae.

Il fatto che le fratture seguono orientamente diversi, suggerisce che la direzione delle sollecitazioni cambia nel tempo.

Lo studio ha preso in esame massi con dimensioni fino a 60 - 20 metri: in alcuni casi è chiaro che le fratture interessano anche il terreno circostante, mentre in altri sembrano limitate al masso stesso.

Fratture nella regione Imhotep (a sinistra) e Atum (a destra).
Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Gli scienziati ritengono che la maggior parte di queste caratteristiche siano legate alla storia termica della cometa, le cui sollecitazioni si manifestano sia su lungo periodo, durante l'orbita di 6,5 anni intorno al Sole, che nel giorno cometario, con conseguente perdita di materiale volatile. Questi continui 'shock', stagionali e giornalieri, indeboliscono la superficie che si frattura.

Tuttavia, "la presenza di fratture in contesti diversi, oltre alle fratture isolate nei siti Anuket e Aker, suggerisce che possono entrare in gioco altri meccanismi. Per esempio, le forze meccaniche legate alla rotazione della cometa o all'orbita intorno al Sole sono responsabili delle spaccature nel sito Anuket", fa notare Ramy, "mentre le scogliere fratturate di Hathor possono essere il risultato dei processi di formazione cometaria, forse quando si sono fusi insieme di due lobi".

In ogni caso, qualunque sia la causa, è chiaro che le fratture hanno un ruolo importante nell'evoluzione di Chury.
Questo sarà l'obiettivo delle prossime osservazioni di Rosetta ora che, superato il perielio, insieme a Chury, sta tornando verso il Sistema Solare esterno.

Riferimenti: -
http://blogs.esa.int/rosetta/2015/08/18/do-comet-fractures-drive-surface-evolution/