La sonda dell’ESA Rosetta, in viaggio verso il suo obiettivo scientifico principale, la cometa Churyumov-Gerasimenko che incontrerà nel 2014, ha osservato con i suoi strumenti l’asteroide Lutetia, uno degli oggetti celesti più antichi del Sistema solare. I risultati di queste analisi vengono pubblicati oggi in tre articoli sulla rivista Science. Uno in particolare, che vede come primi firmatari ricercatori INAF, è basato sulle osservazioni dello strumento VIRTIS, ideato all’INAF e realizzato con un finanziamento dell’ASI. Grazie ad esse è stata ottenuta la mappatura della temperatura superficiale dell’asteroide, che oscilla tra -210 e -28 gradi centigradi, e analizzata la composizione della sua superficie che risulta essere molto simile a quella di meteoriti primitive.
Il 10 luglio del 2010 la sonda dell’Agenzia Spaziale Europea Rosetta, dedicata allo studio della cometa Churyumov-Gerasimenko, che raggiungerà nel 2014, ha attivato i suoi strumenti durante il suo passaggio ravvicinato - solo 3170 km - con l’asteroide denominato 21 Lutetia, per analizzare le sue caratteristiche fisiche e la sua composizione chimica. I numerosi risultati scientifici ottenuti, presentati in tre articoli pubblicati oggi sulla rivista Science, indicano che Lutetia è un corpo celeste complesso dal punto di vista geologico ed estremamente antico. L’analisi delle misure raccolte dalla camera Osiris, il cui co-Principal Investigator è Cesare Barbieri, dell’Università di Padova e associato INAF, indica infatti che alcune regioni della sua superficie sono databili a circa 3,6 miliardi di anni, un’età che lo pone tra i primi corpi che hanno popolato il nostro Sistema solare. Per altre zone invece si ricavano età di ‘solo’ 50-80 milioni di anni.
Un’altra caratteristica saliente di Lutetia è la sua elevata densità, pari a 3,4 grammi per centimetro cubo. Il dato è stato ottenuto combinando le misure di massa ottenute dall’esperimento di Radio Scienza, e di volume, determinato grazie alle osservazioni della camera Osiris. Per paragone, la densità media della Terra è di 5,5 grammi per centimetro cubo. Questo valore così elevato potrebbe far supporre che Lutetia nel corso della sua evoluzione abbia subìto un processo di fusione interna, dovuta al riscaldamento generato dal decadimento di materiali radioattivi presenti nella sua struttura. Questo fenomeno avrebbe prodotto la separazione di un nucleo ferroso, un mantello ed una crosta formata da silicati leggeri.
Uno scenario che però è messo in discussione dalle misure effettuate da un altro strumento a bordo di Rosetta, lo spettrometro VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) ideato dall’INAF e realizzato dalla Galileo Avionica grazie a un finanziamento dell’Agenzia Spaziale Italiana. I risultati di queste osservazioni sono pubblicati in uno dei tre articoli su Science e il cui primo autore è Angioletta Coradini, ricercatrice INAF e planetologa di fama internazionale recentemente scomparsa. “I dati provenienti da VIRTIS dimostrano come la superficie di Lutetia sia estremamente uniforme dal punto di vista della sua composizione e abbia mantenuto le caratteristiche di una crosta primordiale, ovvero formata da materiali assimilabili a meteoriti primitive, come condriti carbonacee ed enstatitiche” dice Fabrizio Capaccioni, dell’INAF-IFSI di Roma, coautore dell’articolo e Principal Investigator di VIRTIS. Questa osservazione combinata con le informazioni sull’età permette di ipotizzare che Lutetia sia un planetesimo - ovvero uno dei corpi che si formarono nel sistema solare primordiale e da cui i pianeti hanno avuto origine - fossile che ha attraversato indenne la storia del Sistema solare. Inoltre, i risultati di VIRTIS smentiscono precedenti osservazioni che indicavano sulla superficie di Lutetia la presenza di minerali idrati, prodotti da alterazioni di rocce basaltiche dovute ad interazioni con l’acqua.
VIRTIS ha anche permesso di determinare la temperatura superficiale di Lutetia, che oscilla tra -210 e -28 gradi centigradi. Ma non solo. L’analisi dei dati raccolti dallo strumento ha rivelato che l’asteroide possiede una superficie ricoperta da uno strato di polvere molto fine ed omogeneo, con particelle delle dimensioni comprese tra 50 e 100 micron (milionesimi di metro), molto simile per struttura a quella che ricopre la Luna, la cosiddetta regolite. “È molto strano che un corpo celeste delle dimensioni di Lutetia abbia una superficie così omogenea come quella mostrata dalle osservazioni di Rosetta” sottolinea Capaccioni. “Ciò, insieme con la sua elevata densità, fa supporre che se nel passato sono effettivamente avvenuti processi di stratificazione nella struttura dell’asteroide, essi hanno avuto luogo solo al suo interno, senza influenzare i materiali superficiali che hanno invece mantenuto proprietà tipiche di una crosta primordiale di tipo condritico”.
