Studiare le proprietà fisiche di una cometa può fornire importanti indizi sul ruolo giocato dai campi magnetici nelle fasi di formazione del Sistema Solare, 4,6 miliardi di anni fa.
Dal disco turbinante di polveri e gas, nel giro di pochi milioni di anni, nacque il Sole, mentre il materiale residuo andò a formare comete, asteroidi, lune e pianeti. Questo materiale conteneva una buona frazione di ferro, per buona parte magnetite, i cui grani millimetrici sono stati individuati all'interno dei meteoriti rinvenuti sulla Terra. Tali ritrovamenti hanno portato gli scienziati a ritenere che i campi magnetici, muovendosi attraverso il disco, abbiano giocato un ruolo fondamentale nello spostare e raggruppare il materiale che poi avrebbe formato gli altri corpi del Sistema Solare. Tuttavia, il processo non è ancora chiaro ma è convinzione che gli oggetti più grandi sarebbero rimasti magnetizzati ed influenzati dai campi magnetici del disco proto-planetario.

Dato che le comete contengono i materiali più incontaminati del Sistema Solare primordiale, sono un ottimo laboratorio naturale di studio.
Tuttavia, il rilevamento del campo magnetico di una cometa è stato finora piuttosto complicato per le missioni precedenti che si sono limitate a semplici, rapidi e relativamente lontani flyby lontani dal nucleo. Ma Rosetta e Philae hanno avuto un'opportunità unica. Entrambi possiedono un magnetometro a bordo: il Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor (ROMAP) per Philae e la suite di sensori Rosetta Plasma Consortium (RPC-MAG) per Rosetta.

Durante i vari tochdown fuori programma del lander, ROMAP ha rilevato le variazioni periodiche del campo magnetico esterno per monitorare l'orientamento di Philae, informazioni che in combinazione con l'esperimento CONSERT, che ha fornito una stima della posizione finale di atterraggio, e le immagini di OSIRIS, ha permesso di ottenere dati sulla gravità della cometa, sulla sua forma e misure, nonché determinare la traiettoria di Philae.

Philae, non solo non era atterrato nel sito prescelto Agilkia, ma era entrato in contatto con 67P ben quattro volte, con tre rimbalzi ed una collisione su una caratteristica di superficie, fino a precipitare nel luogo chiamato Abydos, dove ancora si trova silente. Ma non tutto il male vien per nuocere e questa traiettoria complessa si è rivelata scientificamente utile alla squadra ROMAP.

"Il volo non pianificato sulla superficie in realtà ci ha permesso di raccogliere precise misure del campo magnetico con Philae, nai quattro punti dove abbiamo avuto il contatto e ad una serie di altezze sopra la superficie", ha spiegato Hans-Ulrich Auster, co-ricercatore principale per ROMAP ed autore principale dello studio pubblicato sulla rivista Science e presentato qualche giorno fa all'European Geosciences Union General Assembly (EGU2015) a Vienna, Austria.

The nonmagnetic nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko [abstract]

Knowledge of the magnetization of planetary bodies constrains their origin and evolution, as well as the conditions in the solar nebular at that time. Based on magnetic field measurements during the descent and subsequent multiple touchdown of the Rosetta lander Philae on the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, we show that no global magnetic field was detected within the limitations of analysis. The ROMAP suite of sensors measured an upper magnetic field magnitude of less than 2 nT at the cometary surface at multiple locations with the upper specific magnetic moment being < 3.1·10−5 Am2/kg for meter-size homogeneous magnetized boulders. The maximum dipole moment of 67P/Churyumov-Gerasimenko is 1.6·108 Am2. We conclude that on the meter-scale, magnetic alignment in the pre-planetary nebula is of minor importance.

Philae ROAMAP - ricostruzione della traiettoria

La traiettoria di Philae ricostruita grazie ai dati ROAMAP, CONCERT e le immagini di OSIRIS.
Credit: ESA/Data: Auster et al. (2015)/Comet image: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

I dati di ROMAP durante la sequenza di atterraggio hanno mostrato che il campo magnetico rilevato non era correlato al nucleo della cometa, in quanto la sua forza non variava a seconda dell'altezza o della posizione di Philae sopra la superficie.

"Se la superficie fosse stata magnetizzata, avremo visto un netto aumento nelle letture del campo magnetico, avvicinandoci ad essa", ha spiegato Hans-Ulrich. "Ma non è stato questo il caso, quindi possiamo concludere che la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko è un oggetto incredibilmente non magnetico".

Invece, il campo magnetico che è stato misurato era coerente con quello esterno, l'influenzato dal vento solare e dalla sua carica magnetica. Questa conclusione è stata ulteriormente confermata dal fatto che le variazioni di campo misurate da Philae, erano in stretto accordo con quelle osservate contemporaneamente da Rosetta.

"Durante l'atterraggio di Philae, Rosetta era a circa 17 km dalla superficie fornendo letture del campo magnetico complementari che escludono eventuali anomalie magnetiche locali legate ai materiali sulla superficie della cometa", ha detto Karl-Heinz Glassmeier, ricercatore principale di RPC-MAG e un co-autore del documento, nel report pubblicato sul blog di missione.

"Dato che nessin materiale è risultato magnetizzato, ciò vorrebbe dire che potrebbe esserlo solo su una scala inferiore ad un metro, che è al di sotto della risoluzione spaziale delle nostre osservazioni. E se la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko è rappresentativa di tutti i nuclei cometari, allora possiamo dire che è improbabile che le forze magnetiche abbiano giocato un ruolo nell'accumulo dei blocchi planetari superiori ad un metro di dimensioni", ha concluso Hans-Ulrich.