LA MISSIONE STARDUST

La cometa 81P/Wild2 al microscopioAlla ricerca dell’origine della vita

Maria Elisabetta PalumboIstituto Nazionale di Astrofisica

Osservatorio Astrofisico di Catania

Possono avere orbite chiuse(comete periodiche) o aperte

Conosciute ~ 900

Periodiche ~ 190 (P < 200 anni)

Le Comete

Il Nucleo di una cometa è unagglomerato irregolare di ghiaccio(acqua e gas), polvere, metalli erocce. Può aver dimensioni compresetra qualche centinaio di metri aqualche decina di km

Comete Quando una Cometa si avvicina alSole il ghiaccio sublima: il Nucleoespelle gas e polveri formando laChioma (12.000 km < D < 120.000 km)e la Coda

La Coda si presenta sempre indirezione opposta al Sole, è la partemeglio visibile e più spettacolare diuna Cometa. Può avere dimensioni finoa 100 milioni di km ed è divisa in dueparti (coda di polveri e coda di gas).Coda di gas

CometaHale-Bopp parti (coda di polveri e coda di gas).

A ogni passaggio vicino al Sole unaCometa si “consuma”, abbandonandonello spazio detriti rocciosi e polveriche si disperdono lungo l’orbita dellaCometaCoda di polveri

Coda di gas

Dopo circa 500 passaggi in prossimità del Sole una Cometa esauriscela componente gassosa e diventa simile a un asteroide.

CometaHale-Bopp

Cometa Hyakutake Serra la Nave (Etna), 29 Marzo 1996

Distanza Terra – Sole = 149,5 milioni di km = 1 U.A.

Le distanze

Fascia di Kuiper: 40-1000 U.A.Nube di Oort: 40.000-100.000 U.A.

La nube di Oort

Perché studiare le Comete?

Formatesi 4,5 miliardi di anni fa

Caratteristiche inalterate sin dalla loro origine

Danno informazioni sulla nube da cui si è formato il SS

torta

Il Sistema Solare si è formato da una nubeinterstellare composta da polveri e gas

STARDUSTLancio da Cape Canaveral (Florida): 7 febbraio 1999

1a raccolta polveri interstellari: feb-mag 2000

2a raccolta polveri interstellari: ago-dic 2002

Incontro con l’asteroide Anna Frank: 2 novembre 2002

Incontro con la cometa 81P/Wild-2: 2 gennaio 2004Incontro con la cometa 81P/Wild-2: 2 gennaio 2004

Arrivo a Terra dei campioni raccolti: 15 gennaio 2006

Distanza totale percorsa: 4,64 miliardi di km

Minima distanza dal nucleo: circa 240 km

Velocità relativa della polvere: 6 km/s (circa 22000 km/h)

Durata della missione: 7 anni

81P/Wild 2

Origine: fascia di KuiperDiametro: circa 4,5 kmOrbita attuale: fra Marte e GiovePeriodo orbitale attuale: circa 6 anniIncontro con la sonda: 1,86 U.A.

Asteroide 5535 Anna Frank

Massima dimensione: 8 kmMinima distanza dalla sonda: 3000 kmIncontro: 2 novembre 2002

81P/Wild2 osservata da Stardust

2 gennaio 2004

La sonda

Attraverso la coda

Air Force Utah Test and Training Range

15 gennaio 2006

NASA Johnson Space CenterHouston, Texas

NASA Johnson Space Center

Il raccoglitore3

4cm

130 celle42x21 mm

34

cm

Aerogel

Biossido di silicio (SiO2)1000 volte meno denso del vetro comune99,8% spazio vuotoisolante

Tracce nell’aerogel

Sezione di aerogel

Preliminary Examination Team175 ricercatori Pasadena (California), 3-5 Novembre 2006

I ricercatori italianiLANDS

Laboratory ANalyses of Dust from Space

Giuseppe BarattaOsservatorio Astrofisico Catania

Vito Mennella

Gianluca FerriniNovaetech, Napoli

John R. BrucatoOsservatorio Astronomico Napoli

Luigi ColangeliOsservatorio Astronomico Napoli

Vito MennellaOsservatorio Astronomico Napoli

Alessandra Rotundi (P.I)Univ. Parthenope, Napoli

M. Elisabetta PalumboOsservatorio Astrofisico Catania

Microscopio ottico1000 ingrandimenti

C2054,0,35,20,0

Immagini al microscopio

C2054,0,35,16,0

C2054,0,35,18,0

Capelli umani, sezione 70 micrometri

Particella Wild-2, 15 micrometri

Confronto dimensioni

Principali risultati

Materiale eterogeneo Minerali in forma cristallina e amorfa Materiale organico (aromatico e alifatico) Materiale labile Molecole organiche (C, O, N) Molecole organiche (C, O, N)

Le comete hanno portato la vita sulla Terra?

oggi

4,5 miliardi di anni faFormazione della Terra

3,8 miliardi di anni faFine grandi impatti

3,5 miliardi di anni faFossili più vecchi

Simulazioni di laboratorio

In laboratorio studiamomateriali simili a quelli checostituiscono le comete,sottoponendoli agli stessisottoponendoli agli stessiprocessi cui sono sottopostele comete nello spazio.

Il processamento delle comete è dovutoprincipalmente all’interazione con i raggi cosmici.

LASp Processamentoin situ

Laser Ar+ (514,5 nm)RAMAN IN SITU

CampioneSpettrometro Raman

La missione Rosetta

Lancio da Kourou (Guiana Francese): 2 marzo 2004

Incontro con l’asteroide 2867-Steins: 5 settembre 2008

67P/Churyumov-Gerasimenko

Incontro con l’asteroide 2867-Steins: 5 settembre 2008

Incontro con l’asteroide 21-Lutetia: 10 luglio 2010

Avvicinamento alla cometa: gen-mag 2014

Mappatura/caratterizzazione: agosto 2014

Atterraggio sulla cometa: novembre 2014

In orbita attorno alla cometa: nov 2014-dic 2015

Fine missione: dicembre 2015

Steins 5 settembre 2008

Minima distanza: 800 kmdiametro asteroide: 5 kmdimensioni cratere: 1,5 km