Un team di ricerca ha utilizzato lo strumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del telescopio spaziale James Webb per ottenere dati sul centauro 29P/Schwassmann-Wachmann (29P, in breve), un oggetto noto per la sua attività di degassamento che lo porta ad emettere getti di gas dalla superficie.
I centauri sono oggetti molto lontani, tra Giove e Nettuno, considerati resti della formazione del Sistema Solare. Hanno temperature molto basse, sono simili agli asteroidi per composizione, ma alle comete per comportamento, e a questa loro natura ambigua è dovuto il nome.
29P, come anche altri, emette quasi periodicamente dei getti di gas, che secondo i dati di Webb variano di intensità ogni sei-otto settimane, rendendolo uno degli oggetti più attivi nel Sistema Solare esterno. Gli scienziati in particolare hanno scoperto un nuovo getto di monossido di carbonio (CO) e getti di gas di anidride carbonica (CO2 ) mai visti prima, che forniscono nuovi indizi sulla natura del nucleo del centauro.
L’attività dei centauri
I centauri sono ex oggetti transnettuniani (TNO, Trans Neptunian Objects) che sono stati spostati all’interno dell’orbita di Nettuno dalle influenze gravitazionali dei pianeti negli ultimi milioni di anni, e potrebbero diventare comete di breve periodo.
Si tratta di veri e propri “ibridi”, che si trovano in una fase di transizione della loro evoluzione orbitale: molti condividono caratteristiche sia con gli oggetti transnettuniani della fascia di Kuiper, sia con le comete di breve periodo, che sono oggetti alterati dai ripetuti passaggi ravvicinati attorno al Sole.
Proprio per la loro fase di transizione, i centauri sono oggetto di studio da parte degli scienziati per comprenderne la composizione, le ragioni alla base della loro attività di outgassing (degassamento, ovvero la perdita dei ghiacci che si trovano sotto la superficie) e il modo in cui fungono da collegamento tra i corpi ghiacciati primordiali nel Sistema Solare esterno e le comete evolute.
Le orbite distanti dei centauri e, di conseguenza, la luce molto debole che riflettono hanno impedito osservazioni dettagliate in passato. I dati di precedenti osservazioni radio del centauro 29P hanno mostrato un getto puntato generalmente verso il Sole (e la Terra) composto da monossido di carbonio (CO).
I getti del centauro 29P
Il James Webb ha rilevato questo getto frontale e, grazie al suo grande specchio e alle capacità infrarosse, ha anche cercato molte altre sostanze chimiche, tra cui acqua e anidride carbonica. Quest’ultima infatti è una delle principali forme in cui il carbonio è immagazzinato nel Sistema Solare.
Non è stata rilevata alcuna indicazione di vapore acqueo nell’atmosfera di 29P, che potrebbe essere correlata alle temperature estremamente fredde presenti in questo corpo. Tuttavia, i dati spettrali e di imaging unici del telescopio hanno rivelato caratteristiche mai viste prima: due getti di anidride carbonica emanati nelle direzioni nord e sud, e un altro di monossido di carbonio che punta verso nord. Questa è stata la prima rilevazione definitiva di anidride carbonica in 29P.
Sulla base dei dati raccolti da Webb, il team ha creato un modello 3D dei getti per comprenderne l’orientamento e l’origine. Hanno scoperto attraverso i loro sforzi di modellazione che i getti venivano emessi da regioni diverse del nucleo del centauro, anche se il nucleo stesso non può essere risolto da Webb.
Gli angoli dei getti suggeriscono la possibilità che il nucleo possa essere un aggregato di oggetti distinti con composizioni diverse. Tuttavia, altri scenari non possono ancora essere esclusi.
Domande ancora senza risposta
Continuano a essere importanti aree di interesse, e in cerca di nuove risposte, le ragioni delle esplosioni di luminosità del centauro e i meccanismi alla base della sua attività di degassamento attraverso questi getti.
Nel caso delle comete, infatti, gli scienziati sanno che i loro getti sono spesso guidati dal degassamento dell’acqua. Tuttavia, a causa della loro posizione, i centauri sono troppo freddi perché il ghiaccio d’acqua sublimi, quindi la natura della loro attività di degassamento è diversa da quella delle comete. Il co-autore dello studio Adam McKay, dell’Appalachian State University di Boone, ha affermato:
Abbiamo avuto il tempo di osservare questo oggetto solo una volta, come un’istantanea nel tempo. Vorrei tornare indietro e osservare Centaur 29P in un periodo di tempo molto più lungo. Ci darebbe informazioni molto migliori su cosa sta guidando queste esplosioni.
Infine, il team spera che dai risultati presenti e futuri su 29P, sia possibile poi applicare le stesse tecniche ad altri centauri, per migliorare la conoscenza collettiva riguardo questa particolare tipologia di oggetti del nostro Sistema Solare.
Lo studio, pubblicato su Nature, è reperibile qui.
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