Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 20141.

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1 Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 20141

2 The paper 'Olivine in an unexpected location on Vesta’s surface' has been scheduled for Advance Online Publication (AOP) on http://www.nature.com/nature on 06 November 2013 at 1800 London time / 1300 US Eastern Time. The embargo will lift at this time. The paper 'Olivine in an unexpected location on Vesta’s surface' has been scheduled for Advance Online Publication (AOP) on http://www.nature.com/nature on 06 November 2013 at 1800 London time / 1300 US Eastern Time. The embargo will lift at this time. La scoperta è stata fatta dallo strumento Italiano VIR, lo spettrometro ad immagini a bordo della missione NASA DAWN Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 2 Ammannito et al., Nature, Volume 504, Issue 7478, pp. 122-125 (2013).

3 Olivina su Vesta: perché importante Nature editor’s summary: …Vesta is a large asteroid, large enough to have differentiated into an Earth-like layered structure and the expectation was that olivine would be found within Vesta's deep, south-pole basins, thought to be excavated mantle rocks….. Nature editor’s summary: …Vesta is a large asteroid, large enough to have differentiated into an Earth-like layered structure and the expectation was that olivine would be found within Vesta's deep, south-pole basins, thought to be excavated mantle rocks….. Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 3 … An understanding of the differentiation processes that have occurred on Vesta will be invaluable as a window on the primordial Solar System, ….. Ammannito et al., Nature, Volume 504, Issue 7478, pp. 122-125 (2013).

4 Olivina: indicatore del processo di formazione Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 4 Two main petrogenic models can be applied to Vesta for olivine formation: – Magma ocean – Fractionation in multiple crustal plutons These models foresee different ammounts and distributions of olivine, but they do not fully fit VIR observation

5 L’ olivina “mancante” e il sistema solare primordiale There is evidence for differentiation of asteroids that have formed iron core and olivine mantles like the Earth. However, while iron and mixture of iron-olivine (pallasites) meteorites are frequent, pure olivine meteorites are absent- Olivine asteroids are also very rare WHY ? The general explanation is that the mantle materials are completly disrupted and not more observable BUT Olivine on Vesta do not fully support this hypothesis Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 5 Understanding Vesta mineralogy furthers understanding of early differentiation processes that occurred on Earth and helps define igneous processes occurring on other differentiated bodies in the early solar system

6 Dawn: un viaggio nello spazio e nel tempo Spazio da Vesta a Cerere: attraverso la snow-line Vesta: basaltico e differenziato—Prototipo dei planetesimi dei pianeti terrestri Cerere: idrato/ghiacciato e differenziato – Prototipo dei planetesimi dei pianeti esterni Tempo Vesta e Cerere: Fossili del sistema solare Vesta: il più antico oggetto formatosi nel sistema solare Cerere: ruolo dell’acqua nel sistema solare primordiale Cronologia e tipologia dei processi di formazione del sistema solare Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 6

7 Dawn a Vesta: l’alba del sistema solare Chronology of the early Solar System from the radiometric ages of meteorites ( Scott, 2007) CAIs (the most ancient) appeared 4.568 Ga ago HEDs appear to have formed about 2.5 Myr later Meteorites associated with other parent bodies date to even more recent times Chronology of the early Solar System from the radiometric ages of meteorites ( Scott, 2007) CAIs (the most ancient) appeared 4.568 Ga ago HEDs appear to have formed about 2.5 Myr later Meteorites associated with other parent bodies date to even more recent times Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 7 Dawn: sample return mission

8 DAWN: A WINDOW ON THE PRIMORDIAL SOLAR SYSTEM I risultati più importanti sono stati pubblicati su Science e Nature in 12 diversi articoli dal 2012 Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 8

9 VIR mostra che Vesta ha una composizione eterogenea e legata alla stratigrafia. La distribuzione delle litologie indica una composizione differente tra la crosta e gli strati più profondi, consistenti con alcuni modelli di formazione. VIR indica che le mineralogie delle meteoriti HED sono presenti su Vesta, mettendo un punto fermo sul legame HED –Vesta. VIR mostra che Vesta ha una composizione eterogenea e legata alla stratigrafia. La distribuzione delle litologie indica una composizione differente tra la crosta e gli strati più profondi, consistenti con alcuni modelli di formazione. VIR indica che le mineralogie delle meteoriti HED sono presenti su Vesta, mettendo un punto fermo sul legame HED –Vesta. Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 9 De Sanctis et al., Science, Vol. 336, 6082, pp. 697- (2012) Pieters et al., Nature, Vol. 491, 7422, pp. 79-82 (2012)

10 Vesta è un piccolo pianeta formatosi agli albori del sistema solare Dawn e VIR confermano che Vesta è differenziato con una crosta ed un nucleo di ferro. La differenziazione di oggetti così piccoli implica l’abbondanza di sorgenti di energia molto efficaci: 26 Al e 60 Fe Solo i planetesimi più antichi sono riusciti a differenziarsi; quelli formati successivamente no Dawn e VIR confermano che Vesta è differenziato con una crosta ed un nucleo di ferro. La differenziazione di oggetti così piccoli implica l’abbondanza di sorgenti di energia molto efficaci: 26 Al e 60 Fe Solo i planetesimi più antichi sono riusciti a differenziarsi; quelli formati successivamente no Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 10 Russell et al., Science, Vol. 336, 6082, pp. 684- (2012). Jaumann et al,., Science, Vol. 336, 6082, pp. 687- (2012).

11 Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 11 Storia collisionale del sistema solare Marchi et al., Nature Geoscience, 6, 4, 303-307 (2013). Marchi et al., Science, 336, 6082, pp. 690-(2012)

12 Impatti con oggetti ricchi in acqua possono essere all’origine dei volatili su Vesta Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 12 Denevi et al., Science, Vol. 338, 6104, pp. 246- (2012)

13 OH band detected by VIR on Vesta 13 Scoperta dei materiali idrati su Vesta De Sanctis et al., ApJ Lett., 758, L36, 2012 McCord et al., Nature, Vol. 491, 7422, pp. 83-86 (2012) Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014

14 Spettroscopia ad immagini Metodo di indagine molto efficace Richiede, però, strumentazione molto complessa Al contempo anche i metodi di analisi dei dati sono complessi La nostra comunità è un riferimento nel panorama internazionale : – Realizzazione e gestione di strumenti sempre all’avanguardia – Capacità di analisi ed interpretazione dei dati Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 14

15 VIR e i suoi gemelli: VIRTIS on VEX First detection of recent volcanism on Venus Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 15 First 3-D thermal structure of the vortex G. Piccioni et al., Nature 29 November 2007 S. Smrekar et al., Science 8 April 2010

16 VIR e i suoi gemelli: VIRTIS on Rosetta Composition and temperature of 21 Lutetia ( Coradini et al., Science, 334, 492) Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 16

17 Esplorazione di nuovi mondi: una storia iniziata in Italia 1801 -Piazzi a Palermo scopre Cerere, il primo asteroide 2000-VIR fa parte del payload di Dawn 2006 Cerere viene definito pianeta nano 2015 Dawn arriva a Cerere Grazie Angioletta ! C c Giornate della Planetologia ASI 3-4 Giugno 2014 17