Cieli Blu e Ghiaccio d’Acqua su Plutone! – Blue Skies and Water Ice on Pluto!

Cieli Blu e Ghiaccio d'Acqua su Plutone! - Blue Skies and Water Ice on Pluto!
Credits: NASA/JHUAPL/SwRI

Le prime immagini a colori delle nebbie atmosferiche di Plutone riprese dalla sonda New Horizons della NASA la scorsa settimana, rivelano che le nebbie sono blu. “Chi si sarebbe aspettato un cielo blu nella Fascia di Kuiper? “E ‘bellissimo!”, ha detto Alan Stern, ricercatore principale della missione New Horizons presso il Southwest Research Institute (SwRI), a Boulder, in Colorado.

La foschia delle particelle stesse è suscettibile al grigio o al rosso, ma il modo in cui disperdono la luce blu ha attirato l’attenzione del team scientifico della New Horizons. “Quello che colpisce è l’azzurro che ci racconta la dimensione e la composizione della foschia di particelle.”, ha detto il ricercatore del team scientifico Carly Howett. “. Un cielo blu è spesso il risultato della diffusione della luce solare da particelle molto piccole. Sulla Terra, queste particelle sono molecole molto piccole di azoto, su Plutone sembrano essere più grandi, ma ancora relativamente piccole, come particelle di fuliggine, da noi chiamate “toline”.

(Toline, copolimeri che si formano per irraggiamento da parte della radiazione ultravioletta solare di composti organici semplici come metano o etano, spesso combinati con sostanze inorganiche quali l’azoto molecolare (N2). Le toline non si formano in natura sul nostro pianeta, ma sono state ritrovate in grandi quantità sui corpi ghiacciati del sistema solare esterno. Il termine è stato coniato dall’astronomo Carl Sagan per descrivere l’ammasso di sostanze ricche in azoto difficilmente identificabili che sono state ottenute in seguito agli esperimenti, sul modello dell’esperimento di Urey-Miller, condotti sulle miscele di gas che costituiscono l’atmosfera di Titano. Il termine è stato utilizzato per descrivere genericamente i composti organici di colore rossiccio-marrone rintracciati sulle superfici di alcuni corpi celesti. Si è scoperto che le toline si comportano come uno schermo che protegge la superficie di un corpo celeste dalla radiazione ultravioletta. È inoltre noto che una grande varietà di batteri del suolo è in grado di servirsi delle toline come fonte di atomi di carbonio; per questa ragione si ritiene che tali composti siano stati la fonte di nutrimento per i primissimi procarioti eterotrofi prima dell’acquisizione della capacità di fissare il carbonio.)

Gli scienziati ritengono che le toline si formino in alto nell’atmosfera, dove la luce solare ultravioletta ionizza e rompe parte delle molecole di azoto e metano e che permette di reagire tra loro per formare ioni più complessi con carica positiva e negativa. Quando si ricombinano formano macromolecole molto complesse, un processo già osservato come si diceva nell’alta atmosfera della luna di Saturno Titano. Le molecole più complesse continuano a combinarsi e a crescere fino a diventare piccole particelle; gas volatili che si condensano fino a formare una cappa sulle loro superfici con uno strato di ghiaccio, prima che abbiano il tempo di cadere attraverso l’atmosfera alla superficie, dove si aggiungono alla colorazione rossastra di Plutone.

In un secondo dato significativo, la New Horizons ha rilevato numerose piccole regioni esposte con ghiaccio d’acqua su Plutone.

La scoperta è stata fatta grazie a dati raccolti dallo strumento Ralph per la mappatura della composizione spettrale della New Horizons. “Le grandi distese di Plutone non mostrano ghiaccio d’acqua a vista”, ha detto Jason Cook, un membro del team scientifico di SwRI, “perché è apparentemente mascherato da altri ghiacci, più volatili su gran parte del pianeta. Capire perché l’acqua appare esattamente dove è stata riscontrata e non in altri luoghi, è una sfida che stiamo cercando di approfondire”. Un aspetto curioso della scoperta è che le aree che mostrano più evidente presenza di ghiaccio d’acqua corrispondono alle aree che risultano rosso brillante nelle immagini a colori recentemente pubblicate. “Sono sorpreso che questo ghiaccio d’acqua sia così rosso”, dice Silvia Protopapa, un membro del team scientifico dell’Università del Maryland. “Noi non abbiamo ancora capito il rapporto tra il ghiaccio d’acqua e la colorazione rossastra sulla superficie di Plutone.”

La sonda New Horizons si trova attualmente a 3,1 miliardi di miglia (5 miliardi di chilometri dalla Terra), con tutti i sistemi sani e funzioni normali.

Cieli Blu e Ghiaccio d'Acqua su Plutone! - Blue Skies and Water Ice on Pluto!

The first color images of Pluto’s atmospheric hazes, returned by NASA’s New Horizons spacecraft last week, reveal that the hazes are blue. “Who would have expected a blue sky in the Kuiper Belt? It’s gorgeous,” said Alan Stern, New Horizons principal investigator from Southwest Research Institute (SwRI), Boulder, Colorado.

The haze particles themselves are likely gray or red, but the way they scatter blue light has gotten the attention of the New Horizons science team. “That striking blue tint tells us about the size and composition of the haze particles,” said science team researcher Carly Howett, also of SwRI. “A blue sky often results from scattering of sunlight by very small particles. On Earth, those particles are very tiny nitrogen molecules. On Pluto they appear to be larger – but still relatively small – soot-like particles we call tholins.” Scientists believe the tholin particles form high in the atmosphere, where ultraviolet sunlight breaks apart and ionizes nitrogen and methane molecules and allows them to react with one another to form more and more complex negatively and positively charged ions. When they recombine, they form very complex macromolecules, a process first found to occur in the upper atmosphere of Saturn’s moon Titan. The more complex molecules continue to combine and grow until they become small particles; volatile gases condense and coat their surfaces with ice frost before they have time to fall through the atmosphere to the surface, where they add to Pluto’s red coloring. In a second significant finding, New Horizons has detected numerous small, exposed regions of water ice on Pluto.

The discovery was made from data collected by the Ralph spectral composition mapper on New Horizons. “Large expanses of Pluto don’t show exposed water ice,” said science team member Jason Cook, of SwRI, “because it’s apparently masked by other, more volatile ices across most of the planet. Understanding why water appears exactly where it does, and not in other places, is a challenge that we are digging into.” A curious aspect of the detection is that the areas showing the most obvious water ice spectral signatures correspond to areas that are bright red in recently released color images. “I’m surprised that this water ice is so red,” says Silvia Protopapa, a science team member from the University of Maryland, College Park. “We don’t yet understand the relationship between water ice and the reddish tholin colorants on Pluto’s surface.”

The New Horizons spacecraft is currently 3.1 billion miles (5 billion kilometers) from Earth, with all systems healthy and operating normally.

Source/Continue reading → NASA.gov

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