Cerere fu individuato il 1º gennaio 1801 dall’astronomo italiano Giuseppe Piazzi. Piazzi lo battezzò Ceres Ferdinandea in onore della dea romana Cerere (protettrice del grano e della Sicilia) e di Ferdinando IV di Borbone. L’aggettivazione Ferdinandea è poi caduto in disuso, presso la comunità internazionale. Per qualche tempo Cerere fu anche chiamato Hera, in Germania.
Siamo soli nell’infinito universo? Si,no,forse,improbabile! Insomma uno dei misteri più intriganti dell’essere umano che molto probabilmente resterà ancora un incognita per i prossimi decenni. Tuttavia, grazie anche all’estrema tecnologia moderna, siamo quantomeno riusciti a spingerci molto oltre e riuscire a rispondere ad alcune domande che solo fino a 10 anni fa ci sembravano fantascienza. Ad esempio è di poche settimane fa l’incredibile scoperta della sonda Rosetta, che avrebbe individuato la possibile origine della vita. Oggi arriva la notizia che ricercatori italiani avrebbero individuato una importante fonte di acqua sul pianeta nano Cerere
«Avevo annunciato questa stella come una cometa -scriveva Piazzi nel suo Diario più di 200 anni fa-, ma poiché non è accompagnata da alcuna nebulosità, e inoltre il suo movimento è così lento e piuttosto uniforme, mi è venuto in mente più volte che potesse essere qualcosa di meglio di una cometa».
Acqua sul pianeta nano Cerere
La zona più brillante del pianeta nano Cerere, situata all’interno del cratere Occator, presenta la più elevata concentrazione di carbonati mai registrata in ambienti al di fuori di quello terrestre. La tipologia e l’abbondanza di questi minerali suggerisce che ci sia stata presenza di acqua liquida al di sotto della superficie di Cerere in epoche geologiche recenti. La scoperta è stata ottenuta da un team di ricercatori coordinati dalla ricercatrice INAF Maria Cristina De Sanctis grazie alle osservazioni dello spettrometro italiano VIR a bordo della missione Dawn della NASA, fornito dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) sotto la guida scientifica dell’Istituto Nazionale di Astrofisica.
«È la prima volta che vediamo una quantità così alta di questo materiale in altre zone del Sistema solare», dice Maria Cristina De Sanctis,principal investigator di VIR e prima autrice dell’articolo che descrive la scoperta, pubblicato sull’ultimo numero della rivista Nature.
Occator è un cratere giovane dal punto di vista geologico, che si è formato circa 80 milioni di anni fa. Con una larghezza di 92 chilometri e una depressione centrale di circa 10 chilometri di diametro, il cratere mostra proprio nella zona centrale un largo picco ricoperto di materiale altamente riflettente che presenta fratture concentriche e radiali sopra e attorno ad essa.
Il team di De Sanctis ha scoperto che il più abbondante minerale presente in questa zona assai brillante è il carbonato di sodio, un sale che sulla Terra è tipico degli ambienti idrotermali. Questo materiale sarebbe fuoriuscito dall’interno di Cerere, poiché non potrebbe essere stato depositato dall’impatto di un asteroide. Dunque la risalita di questo materiale dagli strati più profondi del corpo celeste suggerisce che le temperature all’interno di Cerere siano più elevate di quanto si ritenesse finora. Potrebbe verosimilmente essere stato un impatto con l’asteroide che ha formato il cratere Occator a favorire l’esposizione in superficie il carbonato osservato oggi, ma i ricercatori pensano che un ruolo in questa emersione lo abbiano avuto anche processi interni a Cerere stesso.
I risultati dell’indagine fanno ipotizzare che sotto la superficie di Cerere può essere stata presente acqua allo stato liquido in epoche geologiche recenti. I sali potrebbero essere ciò che resta di un antico oceano, o di accumuli d’acqua risaliti in superficie e poi solidificati milioni di anni fa.
«I minerali che abbiamo individuato nella zona centrale brillante del cratere Occator devono necessariamente essere stati formati dall’interazione con l’acqua», aggiunge De Sanctis. «La presenza di carbonati rafforza l’idea che Cerere abbia avuto attività idrotermale interna, che ha spinto questi materiali fino in superficie, all’interno di Occator».
Lo scorso anno, in un altro lavoro presentato sempre su Nature, il team guidato da De Sanctis ha scoperto che la superficie di Cerere contiene argille contenenti ammoniaca. Poiché l’ammoniaca è una sostanza piuttosto abbondante nel Sistema solare esterno, questo risultato ha suggerito l’idea che Cerere potrebbe essersi formato in prossimità dell’orbita di Nettuno e successivamente migrato verso le zone interne del nostro sistema planetario. Un altro scenario propone che il corpo celeste si sia formato nella zona in cui si trova oggi, ma con materiale proveniente dal Sistema solare esterno.
Le nuove indagini condotte all’interno del cratere Occator indicano la presenza in quelle regioni anche di sali di ammoniaca nella forma di cloruro di ammonio e bicarbonato di ammonio. Il rinvenimento di quest’ultimi composti rafforza ulteriormente il legame tra Cerere e i mondi ghiacciati presenti ai confini del Sistema solare. L’ammoniaca, insieme al carbonato di sodio e bicarbonato di sodio è stata infatti rinvenuta anche nei pennacchi che si stagliano da Encelado, una luna ghiacciata di Saturno nota per i suoi geyser che eruttano da fratture nella sua superficie.
«Il prossimo passo sarà studiare anche le altre macchie chiare presenti sulla superficie di Cerere, per capire se anche esse contengono questi carbonati» conclude De Sanctis.
«Da sottolineare l’importanza del ruolo dell’Agenzia Spaziale Italiana» – evidenzia Raffaele Mugnuolo, responsabile di programma per la partecipazione alla missione Dawn – «nel garantire la partecipazione italiana alla missione attraverso un accordo con NASA e DLR, e successivamente per la realizzazione dello strumento VIS-MS, e per il pieno supporto al team scientifico italiano che, messo nelle giuste condizioni, riesce a raggiungere eccellenti traguardi come questo».
Asteroide CERERE
Il pianeta nano ha un’orbita compresa tra Marte e Giove e si trova in quella fascia denominata Fascia principale degli asteroidi. Il suo diametro è di circa 950 km e la sua massa è pari al 32% di quella dell’intera fascia principale. La fascia di Edgeworth-Kuiper contiene oggetti molto più grandi di Cerere; oltre ai pianeti nani già citati,si ricordano Quaoar, Orco e Sedna. Osservazioni astronomiche hanno rivelato che ha forma sferica.La sua superficie è probabilmente composta da un miscuglio di ghiacciod’acqua e vari minerali, come carbonati e argille idrate.Cerere ha subito un processo di differenziazione, che ha condotto alla formazione di un nucleo roccioso e di un mantello di materiali ghiacciati, e potrebbe ospitare un oceano di acqua liquida sotto la superficie.
Missioni
I segnali radio provenienti da sonde in orbita attorno a Marte e sulla sua superficie tra il 1961 e il 2003 sono stati usati per determinare le variazioni indotte nell’orbita del pianeta dall’attrazione gravitazionale degli asteroidi maggiori; ciò ha permesso di calcolare anche la massa di Cerere.
Nel 1979 fu sottoposta dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) una missione, indicata come Asterex, che avrebbe dovuto esser lanciata nel 1987 e avrebbe compiuto cinque sorvoli ravvicinati di asteroidi di grandi dimensioni, tra cui Cerere. La sonda sarebbe stata propulsa da unmotore a razzo bipropellente e dotata di pannelli fotovoltaici per la generazione di energia elettrica; stabilizzata a tre assi, sarebbe stata dotata di una fotocamera, uno spettrometro infrarosso e un altimetro radar. Asterex fu però respinta, soprattutto perché non avrebbe permesso una semplice ripartizione dei costi tra l’agenzia europea e la NASA. Rielaborata in una nuova proposta, Asteroidal Gravity Optical and Radar Analysis (AGORA), fu nuovamente sottoposta all’ESA, ma ancora respinta. Dall’esperienza accumulata nacque infine una terza proposta che avrebbe finalmente coinvolto entrambe le agenzie: la Multiple Asteroid Orbiter with Solar Electric Propulsion(MAOSEP), dotata di un propulsore elettrico e il cui piano di volo prevedeva anche che la sonda entrasse in orbita attorno a Vesta. La NASA tuttavia nel 1985 affermò di non avere interesse in una missione di esplorazione degli asteroidi e la proposta fu nuovamente respinta.
Negli anni ottanta Francia, Germania, Italia, Russia e Stati Uniti avanzarono proposte di missioni anche nella fascia degli asteroidi, ma nessuna di esse fu approvata dagli organi preposti alla selezione.
Nel 2001 in via preliminare e nel 2004 in modo definitivo, la NASA ha infine approvato la missione Dawn, la prima a raggiungere Cerere nell’aprile del 2015. Sviluppata dal Jet Propulsion Laboratory, è stata lanciata il 27 settembre 2007; il suo primo obiettivo è stato l’asteroide Vesta, raggiunto nel luglio del 2011 e attorno a cui è rimasta in orbita fino a luglio 2012, quando ha ripreso un’orbita eliocentrica che l’ha portata a raggiungere Cerere il 6 marzo 2015.[20][44] Facendo uso della propulsione elettrica, infatti, è stato possibile sviluppare una missione che, pur nei bassi costi del Programma Discovery, è entrata in orbita attorno a due grandi oggetti della fascia principale. La sonda è dotata di una fotocamera e di due spettrometri, uno operante nell’infrarosso e nel visibile e l’altro nei raggi gamma.La sonda eseguirà osservazioni di Cerere inizialmente da un’altitudine di 5.900 km, che sarà prima ridotta a 1.300 km entro i primi cinque mesi e successivamente portata a 700 km in altri cinque mesi.