Quasi otto anni dopo il suo storico passaggio ravvicinato di Plutone, la sonda New Horizons si sta preparando per nuove osservazioni dalla fascia di Kuiper.

Sono passati 17 anni da quando la sonda New Horizons delle dimensioni di un pianoforte è stata lanciata verso Plutone e la fascia di Kuiper. La missione principale ha raggiunto il suo apice nel 2015, quando la sonda è arrivata all’ultimo pianeta del Sistema Solare. Ma l’avventura è andata oltre Plutone ed è passata a un secondo atto incentrato su un oggetto più piccolo chiamato Arrokoth, un nome derivato dalla parola Powhatan/Algonquin che significa “cielo”. E gli scienziati stanno pubblicando le nuove scoperte ottenute dai una continua analisi dei dati raccolti.

Il team New Horizons ha recentemente condiviso le ultime scoperte e fornito un’anteprima di ciò che li attende durante la Lunar and Planetary Science Conference svolta questa settimana a The Woodlands, in Texas.

Le origini di Arrokoth

La formazione di Arrokoth
Credit: James Tuttle Keane / JPL / Caltech

Uno studio approfondito della struttura di Arrokoth ha prodotto nuove intuizioni sui primi giorni del sistema solare. Poiché questo oggetto è in orbita così lontano dal sole si è sempre trovato in uno stato di profondo congelamento, e la radiazione ultravioletta è molto più bassa che nel sistema solare interno, così come i tassi di collisione tra oggetti. Così come gli altri oggetti della fascia di Kuiper, Arrokoth è molto primitivo e poco evoluto a causa del congelamento che dura da miliardi di anni.

Gli scienziati hanno notato che Arrokoth sembra essere formato da piccoli cumuli di materiale ghiacciato, come se un mucchio di palle di neve fossero attaccate insieme per formare un insieme più grande. Le singole “palle di neve” hanno proprietà simili ed è qualcosa di molto importante sulla formazione di Arrokoth perché derivano da una fonte di materiale comune.

Le nuove scoperte sulle caratteristiche dei tumuli sono un indizio molto importante su come questi planetesimi si formino nel sistema solare esterno, forse anche nel sistema solare interno. Ulteriori modelli al computer potrebbero aiutare gli scienziati a capire perché i tumuli sono così simili tra loro e aggiungere nuovi dettagli alla loro immagine della formazione planetaria.

I poli erranti di Plutone

Immagine di Plutone
Plutone. Credit: NASA

Gli scienziati planetari affermano che l’asse di rotazione di Plutone ha assunto un’inclinazione sostanziale all’inizio della sua storia e ciò ha causato uno spostamento delle latitudini e delle longitudini delle caratteristiche della superficie.

Plutone essenzialmente si è ribaltato su un fianco, le posizioni degli assi di rotazione si sono spostate di centinaia se non migliaia di chilometri. È un evento estremamente importante nella storia del pianeta e c’è ancora molto che non sappiamo su questo spostamento.

Il team di New Horizons ha analizzato la distribuzione della massa su Plutone e ha determinato che la formazione della Sputnik Planitia, un mare di azoto ghiacciato che fa parte della caratteristica caratteristica a forma di cuore del pianeta nano, ha probabilmente giocato un ruolo chiave nell’inversione polare. Un antico sistema di creste e avvallamenti sembra essere stato l’equatore originale di Plutone prima che si verificasse lo spostamento dei poli.

Ci sono segni di antichi paesaggi che si sono formati in luoghi e in modi che non possiamo essere spiegati nell’attuale orientamento di Plutone. Una possibilità è che si siano formati quando Plutone era orientato in modo diverso nella sua storia iniziale, e poi sono stati spostati nella loro posizione attuale.

Altri studi si sono concentrati su una fascia di morfologie frastagliate fatte quasi interamente di ghiaccio di metano, ai margini dell’emisfero visibile a New Horizons nel suo punto di maggior avvicinamento. Ricordano molto i “penitenti” nel deserto di Atacama in Cile, morfologie formate dalla sublimazione dei depositi di ghiaccio d’acqua. Sulla Terra sono alti circa pochi metri, ma su Plutone sono alti centinaia di metri e si formano da depositi di metano.

Immagini dei terreni a lame di Plutone
Credit: Moores et al., Nature, 2017

Gli scienziati hanno scoperto che le proprietà associate al terreno a lame ripreso in dettaglio da New Horizons – ad esempio, l’assorbimento di metano e la rugosità superficiale – erano presenti anche in aree più ampie sul “lato lontano” di Plutone. I terreni a forma di lama potrebbero essere una delle morfologie più comuni su Plutone.

Nuovi orizzonti

La missione di New Horizon è tutt’altro che terminata e nei mesi e negli anni a venire il team scientifico ha in programma di osservare i pianeti Urano e Nettuno e guardare nell’ampia distesa oltre il nostro sistema solare e la nostra galassia, la Via Lattea. Le prime nuove osservazioni sono in programma a partire dal prossimo agosto.

New Horizons catturerà immagini a lungo raggio di Urano e Nettuno da un’angolazione insolita. Da una posizione differente rispetto a quella che possiamo ottenere da Terra saranno scattate foto mentre i pianeti ruotano, in modo da poter vedere le loro strutture nuvolose che arrivano sulla parte illuminata e ruotano nell’atmosfera. Il telescopio spaziale Hubble osserverà Urano e Nettuno in parallelo con New Horizons per ottenere le immagini da due punti differenti.

La sonda studierà anche le caratteristiche dell’eliosfera esterna. L’eliosfera è il “bozzolo” di influenza del Sole prima di uscire nel mezzo interstellare dove si trovano le sonde Voyager. Nessun veicolo spaziale tranne le Voyager e le Pioneers sono mai giunte così lontano. Ora New Horizons offre capacità per le quali quei veicoli spaziali molto più vecchi non avevano la tecnologia o non avevano proprio la strumentazione a bordo

La sonda New Horizons nel sistema solare esterno
Credits: Joe Olmsted / STScI

La New Horizons attualmente ha superato il debole e nebbioso bagliore della luce solare diffuso dalla polvere interplanetaria, la cosiddetta luce zodiacale, un riflesso causato dalla polvere che si disperde nel sistema solare interno ed è come una nebbia che ti impedisce di vedere le più deboli emissioni dall’universo. New Horizons può ora sfruttare il suo punto di osservazione per mappare il fondo cosmico in lunghezze d’onda ottiche e ultraviolette, producendo dati che non possono essere raccolti dal sistema solare interno.

Verranno realizzate mappe dell’intero cielo nell’ultravioletto e osserveremo regioni selezionate nell’ottico, per cercare di capire quei due segnali di fondo, che ci stanno già dicendo dalle osservazioni dei precursori che c’è almeno una fonte di luce sconosciuta proveniente dallo spazio interstellare. E poi, finalmente, sarà mappato anche il mezzo interstellare alla luce dell’idrogeno, per comprendere le strutture delle nuvole e altre strutture che non sono mai state analizzate prima d’ora. La New Horizons si sta preparando alle nuove osservazioni e, di certo, ci sarà da divertirsi.

Riferimenti: Universe Today

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