Il fattore asteroidi: nuovi strumenti di analisi

fascia principale fascia di kuiper nube di Oort nuova economia spaziale

Il sistema solare esterno come ora lo conosciamo. Al centro della mappa c’è il Sole, e vicino ad esso le piccole orbite dei pianeti terrestri (Mercurio, Venere, Terra e Marte). Muovendosi verso l’esterno del Sistema appaiono in blu le traiettorie quasi circolari dei pianeti giganti: Giove, Saturno, Urano e Nettuno. L’orbita di Plutone è mostrata in bianco. Perennemente al di là di Nettuno ci sono in giallo 17 oggetti trans-nettuniani (TNO), su una popolazione totale di oltre 1500. In rosso ci sono le orbite di 22 Centauri su un totale di circa 400 oggetti conosciuti. Credit: Duncan Steel.

Gli asteroidi si stanno rivelando come uno dei fattori più importanti nella esplorazione dello spazio. Essi sono i rimasugli del disco protoplanetario da cui sono nati il Sole e i pianeti. La maggior parte degli asteroidi si trova nella Fascia Principale, situata tra Marte e Giove, o nella Fascia di Kuiper, oltre Nettuno, e sono catalogati in famiglie, a seconda della loro composizione e caratteristiche orbitali. Alcune delle famiglie più importanti sono i Troiani di Giove, i KBO (Kuiper Belt Objects), i  Centaurs e i NEO (Near-Earth Objects).
Data la loro antichissima origine, gli asteroidi sono considerati molto interessanti dal punto di vista scientifico, e, sopratutto i NEO, giocheranno un ruolo primario nella nuova economia spaziale che prenderà forma nei prossimi anni. Essi infatti rappresentano una immensa riserva di minerale grezzo a disposizione dei futuri minatori dello spazio, ed è quindi urgente censirli, creando basi di dati che ne riportino tutte le caratteristiche orbitali, fisiche, geologiche e chimiche.

Il Catalina Sky Survey (CSS) ha usato il telescopio da 1,50 metri di Monte Lemmon (Arizona) e quello da 0,68 metri del vicino Monte Bigelow per ottenere 100.000 immagini di 9.000 NEO in uno studio durato 8 anni, e ciò ha consentito a Mikael Granvik (Università di Helsinki) e al suo gruppo internazionale di ricercatori, di progettare un nuovo e accurato modello della popolazione NEO e delle loro traiettorie. Effettivamente non è semplice rilevare la posizione e il moto di questi asteroidi, soggetti come sono all’attrazione gravitazionale di Venere, Terra e sopratutto Giove, oltre che del Sole. Inoltre il loro moto può essere perturbato dal complesso e difficilmente rilevabile effetto Yarkovsky, che si produce perché l’energia che il Sole riversa su di loro provoca lievi ma significative variazioni di rotta, fino ad oggi ignorate.

 

fascia principale fascia di kuiper nube di Oort nuova economia spaziale
L’asteroide 25143 Itokawa. Di classe NEO, è stato l’obiettivo della sonda giapponese Hayabusa.

 

I ricercatori hanno anche osservato che nel modello i NEO precipitati nel Sole risultano essere in numero molto inferiore a quello previsto. Essi tendono invece a frantumarsi durante la corsa di avvicinamento, e con diverse modalità, rendendo evidente che ciò dipende dalla loro struttura e composizione interna. Dice Granvick:

Forse il risultato più intrigante di questo studio è che ora è possibile verificare modelli della struttura interna degli asteroidi solo tenendo traccia delle loro orbite e dimensioni.

Ma non si può negare che agli occhi del pubblico, o almeno della parte più influenzabile di esso, gli asteroidi possano suggerire immagini di distruzione e morte, legate alla possibilità di un impatto con la Terra. Oggi sappiamo che tali eventi possono accadere, anzi sono certamente accaduti nel lontano passato, e con effetti drammatici sulla biosfera. Ma rimangono comunque episodi rarissimi, mentre la caduta di meteoriti e gli avvicinamenti (flyby) alla Terra da parte di oggetti di raggio minore di 1 km. sono episodi più frequenti, valgano per tutti gli avvenimenti del febbraio 2013. Di sicuro l’osservazione e lo studio dei NEO è di basilare importanza per la costituzione dei primi elementi di un sistema di difesa planetaria. Ben vengano allora gli investimenti per lo space mining e le missioni esplorative come Hayabusa, OSIRIS-REx, e la storica missione Rosetta, ma i pericoli per la Terra non vengono solo dai NEO.

 

fascia principale fascia di kuiper nube di Oort nuova economia spaziale
Rappresentazione artistica. L’orbita di un asteroide è alterata quando passa vicino a Giove, Terra e Venere, in modo tale che la sua nuova orbita lo porta vicino al Sole. Il calore intenso provoca sulla superficie dell’asteroide la creazione di fratture. Come il materiale di superficie si disintegra, si creano polvere e ciottoli che si distribuiscono, col tempo, lungo l’orbita. Se l’orbita della polvere e dei ciottoli dovesse intersecare quella la Terra, potrebbe crearsi una pioggia di meteoriti. Credit: Karen Teramura, UH ifa.

 

Alcuni corpi celesti, generalmente di grandi dimensioni (oltre 1 km), costituiti da roccia porosa e ghiaccio, prendono il nome di comete. Più antichi dei NEO e degli asteroidi della Fascia Principale, questi potenziali impactor potrebbero infatti arrivare dal Sistema Solare esterno, dalla Fascia di Kuiper o dalla Nube di Oort: se vogliamo fare degli studi seri di “early warning” (allarme precoce) è in queste regioni che dobbiamo indagare.

In proposito esiste un recente lavoro dell’Osservatorio Armagh e dell’Università di Buckingham (UK) che indica come possibili impactor nel lungo periodo gli oggetti conosciuti come Centaurs: circa 400 comete giganti scoperte negli ultimi 20 anni, ognuna con un raggio pari a 50-100 km (e qualcuna potrebbe essere anche più grande) che si muovono su lunghe e instabili traiettorie attraversando le orbite dei giganti gassosi dal cui campo gravitazionale potrebbero essere catturate o scagliate fuori dal Sistema, ma più probabilmente indirizzate verso il suo interno. Nel corso dei millenni, però, questi oggetti non sarebbero stati in grado di sostenere le sollecitazioni collegate a orbite di corto periodo, e si sarebbero disintegrati formando sciami di grosse meteore, che continuerebbero a percorrere le traiettorie delle comete originarie e rappresenterebbero per la Terra un ricorrente e formidabile pericolo.

In proposito Bill Napier (Università di Bukingham – UK), autore dello studio sopra citato, ha commentato:

Negli ultimi 30 anni abbiamo investito molto tempo ed energie nel valutare e analizzare il rischio di una collisione tra la Terra e un asteroide. Il nostro lavoro suggerisce di cercare anche al di là delle immediate vicinanze della Terra, spingendosi ben oltre l’orbita di Giove, sino a trovare i Centaurs. Se abbiamo ragione, queste lontane comete potrebbero costituire una seria minaccia, e sarebbe venuto il momento di conoscerle meglio.

E’ necessario quindi andare oltre al sensazionalismo e informare subito il pubblico su quanto si sta già facendo. Un ottimo esempio è l’ Asteroid Data Explorer, un sito gestito dal Minor Planet Center (MPC), che consente agli utenti di accedere velocemente a dati reali. Se si desidera elencare gli asteroidi in base alle dimensioni, periodo orbitale o avvicinamento e potenziale di impatto, è possibile accedere rapidamente alle informazioni necessarie, usando opportuni filtri regolabili. Dalla sua base presso lo Smithsonian Astrophisical Observatory, il Minor Planet Center sorveglia non solo i NEO, ma anche le comete e i satelliti più esterni dei pianeti maggiori, i pianeti nani come Plutone, gli asteroidi troiani, i Centauri e gli oggetti della Fascia di Kuiper. Da questi dati emerge un quadro del Sistema Solare molto diverso da quello che un astronomo poteva immaginare appena 50 anni fa, e in rapidissima evoluzione: solo da gennaio a settembre 2016 sono stati scoperti 1244 nuovi NEO.

 

fascia principale fascia di kuiper nube di Oort nuova economia spaziale
La Fascia di Kuiper e la Nube di Oort

 

Ma non è tutto: il MPC, in collaborazione con l’Oracle Corporation, ha dato vita anche al Daily Minor Planet, un servizio che spedisce quotidianamente all’indirizzo degli utenti notizie aggiornate sugli asterodi. Matt Hohman, direttore del MPC, ha dichiarato:

Il pubblico non si rende conto di quanto frequentemente gli asteroidi si avvicinino alla Terra. Abbiamo progettato il Daily Minor Planet per essere uno strumento educativo e divertente, dove gli utenti possano trovare fatti e dati scientifici invece che chiacchiere sensazionalistiche.

Si tratta di un progetto di sensibilizzazione che vale la pena di tenere d’occhio.

Traduzione e adattamento di ROBERTO FLAIBANI

FONTI

  • Napier et al., “Centaurs as a Hazard to Civilization,” Astronomy & Geophysics 56 (6): 6.24-6.30 (abstract).
  • “Giant Comets and Mass Extinctions of Life,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 448 (2015), pp. 27-36 (preprint).
  • Granvik et al., “Super-catastrophic Disruption of Asteroids at Small Perihelion Distances,” Nature 530 (18 February 2016), 303–306 (abstract).
  • Centaurs as Potential Impactors by Paul Gilster. Published on December 28, 2015
  • A New Look at Asteroid Distribution by Paul Gilster. Published on February 17, 2016
  • Assessing the Asteroid Factor by Paul Gilster. Published on September 21, 2016
Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...