Cerere: l’enigma dei crateri mancanti
Su Cerere ci sono meno crateri del previsto. Questa la scoperta inattesa alla quale è giunto un team
internazionale di scienziati – guidato da Simone Marchi del Southwest Research Institute di Boulder
(Colorado, Stati Uniti) e associato INAF – analizzando la dimensione e la distribuzione dei crateri sulla
superficie del pianeta nano. Fra i coautori dello studio, pubblicato oggi su Nature Communications, anche
Maria Cristina De Sanctis dell’INAF IAPS di Roma
Martedì 26 luglio 2016
Cerere è il più grande oggetto celeste fra quelli che popolano la cosiddetta ‘fascia principale’, la cintura
d’asteroidi che si trovano fra le orbite di Marte e Giove. Stando ai modelli teorici di evoluzione collisionale,
Cerere dovrebbe presentare dai 10 ai 15 crateri con dimensione superiore ai 400 km, e almeno altri 40
più grandi di 100 km. I dati raccolti dalla sonda spaziale Dawn – missione della NASA con la
partecipazione significativa di INAF e ASI – mostrano invece che i crateri più grandi di 100 km sono solo
16, e nessuno ha un diametro superiore a 280 km.
Dimensioni e distribuzione dei crateri sono, per gli scienziati, indizi cruciali per ricostruire l’età, la
formazione e la storia geologica di pianeti e asteroidi. Si stima che le origini di Cerere risalgano a 4,55
miliardi di anni fa, dunque agli albori del Sistema solare. Cerere si è formata attraverso un processo
d’accrescimento di corpi più piccoli, riuscendo a rimanere isolato e non venir inglobato in oggetti più
grandi, come i pianeti. Cerere e gli altri asteroidi della fascia principale rappresentano dunque i resti del
processo di formazione planetaria.
Ora, benché Cerere abbia attraversato la fase più violenta del periodo a più alto rischio di collisioni del
Sistema solare, le immagini scattate dalla sonda Dawn mostrano una superficie dove abbondano, sì, i
piccoli crateri da impatto, ma nessuno che superi i 280 km, perlomeno fra quelli ben definiti. Un risultato,
questo, che mette in crisi i modelli sulle dimensioni e la distribuzione dei crateri, e in contrasto con ciò
che sappiamo dalle immagini di asteroidi osservati in precedenza. Immagini, per esempio, come quelle
raccolte dalla stessa sonda Dawn dell’asteroide Vesta: nonostante sia grande appena la metà di Cerere,
Vesta presenta crateri enormi – uno dei quali colossale, circa 500 km, tale da coprire quasi per intero un
emisfero dell’asteroide.
«La conclusione alla quale siamo giunti è che molti dei grandi crateri di Cerere siano stati cancellati, su
scale di tempo geologiche, fino a diventare irriconoscibili. Un esito dovuto, probabilmente, alla particolare
composizione ed evoluzione interna di Cerere», dice lo scienziato alla guida dello studio, Simone Marchi,
astrofisico originario di Lucca, con laurea e dottorato conseguiti a Pisa, attualmente ricercatore presso la
Space Science and Engineering Division del Southwest Research Institute di Boulder (Colorado, Stati
Uniti) e associato INAF.
Osservando più da vicino la topografia di Cerere sono emersi alcuni tenui indizi in grado d’offrire una
possibile spiegazione. Nascosti al di sotto d’una superficie segnata, in seguito, da una moltitudine piccoli
crateri potrebbero infatti celarsi tre bacini – poco profondi e dalla forma vagamente circolare – grandi fino
a 800 km.
«Queste depressioni - o planitiae – potrebbero essere “relitti” di bacini da impatto, residui delle grandi
collisioni avvenute agli inizi della storia di Cerere», suggerisce Marchi. Questo significherebbe che, nel
passato, gli enormi crateri previsti dai modelli avrebbero in effetti segnato la superficie di Cerere. «È
come se Cerere curasse le ferite lasciate dai grandi impatti, rigenerando in continuazione la propria
superficie».
Gli scienziati ritengono che i grandi crateri che mancano all’appello possano essere stati cancellati, nel
corso del tempo, a causa del rilassamento progressivo della superficie dovuto alla presenza nel sottosuolo
di uno strato ricco di ghiaccio o di materiale a bassa viscosità. Alternativamente, l'eruzione di criolava
potrebbe aver smussato i bordi dei crateri e riempito le cavità. Questi processi, tuttavia, sembrerebbero
non essere stati così efficienti nei confronti delle formazioni da impatto più grandi e più profonde, che
ancora oggi risultano visibili.
«In effetti lo spettrometro ad immagine VIR ha osservato sulla superficie di Cerere diversi minerali che
sono dei tipici prodotti di alterazione acquosa», aggiunge Maria Cristina De Sanctis, coautrice dello
studio e ricercatrice presso l’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali dell’INAF, a Roma, nonché
responsabile dello strumento VIR a bordo di Dawn. «Questi minerali, come i carbonati e i fillosilicati,
implicano la presenza pervasiva di acqua che, interagendo con silicati e composti del carbonio, ha dato
origine alla composizione che noi osserviamo. Quindi, non solo la morfologia dei crateri ma anche la
composizione della superficie indicano la presenza di un materiale a bassa viscosità come il ghiaccio».
«Qualunque sia stato il meccanismo specifico di rimozione, il nostro studio mostra come un processo di
cancellazione dei crateri dovesse essere ancora in atto anche molto tempo dopo la fine del periodo di
bombardamento più intenso, circa 4 miliardi di anni fa. Un risultato che evidenzia come le tracce della
presenza di crateri siano indissolubilmente legate alla particolare composizione ed evoluzione interna di
Cerere», conclude Marchi.
Per ulteriori informazioni e per contatti per interviste:
•
Ufficio stampa INAF: 06.3553.3390, 335.17.78.428
(Simone Marchi, il primo autore dello studio, in questi giorni è in Italia e disponibile per
interviste)
Press kit in rete con video (senza loghi), fotografie e immagini:
http://gallery.media.inaf.it/main.php/v/video/presskit/crateri/
Didascalia e crediti per l’immagine in allegato:
In quest’immagine, il più grande fra i crateri da impatto meglio preservati di Cerere, Kerwan (280 km),
visto di lato, vicino all’estremità superiore. I differenti colori indicano l’elevazione (bassa in blu, alta in
rosso) amplificata di un fattore 3. Kerwan degrada gradualmente, verso il terminatore (la zona in ombra),
in una depressione profonda 4 km e dal diametro di 800 km, probabile “relitto” d’un impatto avvenuto
agli albori della storia collisionale. Crediti: Southwest Research Institute/Simone Marchi
Informazioni sulla missione Dawn e il contributo italiano alla sonda spaziale:
La missione Dawn a Vesta e Cerere è gestita dal Jet Propulsion Laboratory per il Science Mission
Directorate di Washington della NASA. Dawn è un progetto del Discovery Program, gestito dal Marshall
Space Flight Center in Huntsville, Alabama della NASA. La UCLA è responsabile scientifico della missione.
Lo spacecraft è stato progettato e costruito da Orbital ATK, Inc., di Dulles, Virginia. Le camere ad alta
risoluzione sono fornite dal Max Planck Institute for Solar System Research, Gottingen, Germany, con
contributi significativi dal German Aerospace Center (DLR) Institute of Planetary Research, Berlino, e in
coordinamento con l’Institute of Computer and Communication Network Engineering, Braunschweig.
Il visible and infrared mapping spectrometer (VIR) è stato finanziato e coordinato dall’Agenzia Spaziale
Italiana e costruito da SELEX ES, con la leadership scientifica dell’Istituto di Astrofisica e Planetologia
Spaziali, Roma, dell’Istituto Nazionale di Astrofisica ed è gestito dall’Istituto di Astrofisica e Planetologia
Spaziali, Roma
