Coelum Astronomia 203 - 2016 - Page 38

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Coelum Astronomia

Le Misteriose Macchie Bianche

I risultati più interessanti sono forse proprio quelli che riguardano le due aree luminose avvistate prima ancora dell’inserimento orbitale. Immagine dopo immagine, molte altre regioni chiare – più di 130 – si sono palesate dinanzi agli occhi robotici di Dawn; nessuna così ben definita come le due aree osservate inizialmente, ma comunque in un numero abbastanza elevato da suggerire che – qualunque sia il processo responsabile della loro formazione – si tratti di un fenomeno di portata globale.

Le due aree chiare identificate durante la fase di avvicinamento si trovano all’interno di un cratere largo 90.5 chilometri e oggi conosciuto come Occator. Fin dal primo avvistamento, gli scienziati

si sono divisi sulla loro possibile natura, proponendo numerose spiegazioni – da depositi

di ghiaccio a punti di sfogo di attività criovulcaniche.

I primi indizi sulla composizione chimica delle macchie bianche sono arrivati dallo strumento GRaND (“Gamma Ray and Neutron Detector”) a bordo di Dawn.

Allo studio delle macchie bianche ha collaborato anche lo spettrometro italiano VIR. Misurando come la superficie di Cerere riflette la luce solare a oltre 400 lunghezze d’onde, lo strumento è in grado di identificare le impronte spettrali caratteristiche di determinati minerali.

I dati preliminari suggeriscono che il materiale bianco al centro di Occator contenga almeno due sali: il carbonato di sodio e un particolare solfato di magnesio, l’esaidrite. Il carbonato di sodio, in

Come opera lo Spettrometro GRaND

Lo spettrometro GRaND è in grado di rilevare i neutroni e i raggi gamma provenienti dalla superficie di Cerere. Queste radiazioni sono dovute fondamentalmente a due processi: il naturale decadimento dei radionuclidi già presenti all’interno di Cerere e il bombardamento del pianeta nano da parte delle particelle cariche di origine solare e dai raggi cosmici. Questi ultimi, in particolare, sono caratterizzati da un flusso relativamente costante (pari a circa 4 protoni per centimetro quadro) e da energie dell’ordine di vari gigaelettronvolt. Rispetto all’energia di legame nucleare che tiene assieme i nuclei degli atomi su Cerere, che in media è pari a qualche megaelettronvolt per nucleone, i raggi cosmici sono estremamente energetici. Scontrandosi contro il pianeta nano, essi sono in grado di spezzare gli atomi già presenti, provocando l’emissione di particelle secondarie, tra cui neutroni e protoni. Alcune di queste vengono subito perse nello spazio profondo, altre, prima di fuggire, entrano in collisione con gli atomi vicini – un processo, noto come moderazione, che contribuisce al trasferimento di energia all’interno del mezzo, e quindi al rallentamento dei neutroni più veloci. Le collisioni inelastiche tra i neutroni e gli atomi nel suolo portano all’eccitazione di questi ultimi e al conseguente rilascio di radiazioni gamma. Infine, le particelle secondarie rimanenti intrattengono cattura neutronica, ovvero si aggregano ai nuclei già presenti, formando nuovi atomi detti residuali. Questi possono a loro volta de-eccitarsi mediante il rilascio di altri raggi gamma. Tutte queste radiazioni sono caratterizzate da energie discrete, pertanto, il loro rilevamento consente l’identificazione degli atomi presenti nel suolo di Cerere. Raccogliendo queste radiazioni dall’alto della sua orbita, GRaND può ricostruire la composizione chimica della crosta di Cerere fino a un metro di profondità.