Comunicato Stampa

Anatomia di un Asteroide

05 Febbraio 2014

Il telescopio NTT (New Technology Telescope) dell'ESO è stato usato per trovare la prima prova che gli asteroidi possano avere una struttura interna molto varia. Con misure di altissima precisione alcuni astronomi hanno scoperto che diverse parti dell'asteroide Itokawa hanno densità diversa. Oltre a svelare i segreti della formazione dell'asteroide, scoprire cosa giace sotto la loro superficie può illuminarci anche su cosa accade quando i corpi del Sistema Solare si scontrano e fornire indizi sulla formazione dei pianeti.

Utilizzando osservazioni da terra di altissima precisione, Stephen Lowry (University of Kent, Regno Unito) e colleghi hanno misurato la velocità di rotazione dell'asteroide (25143) Itokawa che orbita vicino alla Terra e la variazione di questa velocità nel tempo. Hanno quindi combinato queste delicate osservazioni con nuovi studi teorici su come gli asteroidi irradiano il calore.

Questo piccolo asteroide è un oggetto curioso poichè la sua forma assomiglia a un'arachide, così come ci ha mostrato il telescopio orbitale giapponese Hayabusa nel 2005. Per sondarne la struttura interna, l'equipe di Lowry ha usato immagini ottenute nel periodo 2001-2013, tra gli altri [1], dal telescopio NTT (New Technology Telescope) dell'ESO all'Osservatorio di La Silla, in Cile, per misurare la variazione di luminosità durante la rotazione. Questi dati raccolti in funzione del tempo sono poi stati usati per dedurre il periodo di rotazione con grande accuratezza e determinarne la variazione nel tempo. Combinando questi risultati con la consocenza della forma dell'asteroide è stato possibile esplorarne l'interno - svelando la complessità del suo nocciolo per la prima volta [2].

"Questa è la prima volta in cui possiamo determinare com'è fatto l'interno di un asteroide", spiega Lowry. "Possiamo vedere che Itokawa ha una struttura molto varia - questa scoperta è un passo avanti importante nella nostra comprensione dei corpi rocciosi del Sistema Solare."

La rotazione degli asteroidi e degli altri piccoli corpi celesti può essere influenzata dalla luce del Sole. Questo fenomeno, noto come effetto YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack), si verifica quando la luce solare assorbita viene riemessa dalla superficie dell'oggetto sotto forma di calore. Quando la forma dell'asteroide è molto irregolare il calore non viene irradiato in modo uniforme e ciò crea un piccolo ma continuo effetto torcente sul corpo e ne modifica la velocità di rotazione [3], [4].

L'equipe di Lowry ha verificato che l'effetto YORP stava lentamente facendo aumentare la velocità di rotazione di Itokawa. La variazione del periodo di rotazione è molto piccola - appena 0,045 secondi all'anno - ma molto diverso da quanto ci si aspettava, e ciò può essere spiegato solo se le due parti che formano la figura ad arachide dell'asteroide hanno densità diverse.

Questa è la prima volta in cui gli astronomi trovano evidenza di una struttura interna complessa in un asteroide. Finora, le proprietà dell'interno degli asteroidi potevano solo essere dedotte usando misure approssimative della densità totale. La possibilità di sbirciare nell'interno di Itokawa ha portato a molte speculazioni sulla sua origine. Una posisbilità è che si sia formato da un doppio asteroide quando le sue due componenti si sono scontrate e fuse.

Lowry aggiunge "Scoprire che gli asteroidi non hanno un interno omogeneo ha implicazioni di vasta portata, in particolare per i modelli della formazione di asteroidi binari. Potrebbe aiutarci anche a capire come ridurre il pericolo degli asteroidi su rotte di collisione con la Terra o per i futuri viaggi verso questi corpi rocciosi".

Questa nuova capacità di sondare l'interno di un asteroide è un importante passo avanti e può aiutare a far luce su molti segreti di questi oggetti ancora pieni di mistero.

Note

[1] Oltre all'NTT, sono state usate misure di magnitudine da questi telescopi: il telescopio da 60 pollici dell'Osservatorio di Palomar (California, USA), l'Osservatorio di Table Mountain (California, USA), il telescopio da 60 pollici dell'Osservatorio Steward (Arizona, USA), il telescopio Bok da 90 pollici dell'Osservatorio Steward (Arizona, USA), il telescopio Liverpool da 2 metri (La Palma, Spagna), il telescopio Isaac Newton da 2,5 metri (La Palma, Spagna) e il telescopio Hale da 5 metri dell'Osservatorio di Palomar (California, USA).

[2] La densità dell'interno varia da 1,75 a 2,85 grammi per centimetro cubo. Le due densità si riferiscono alle due diverse parti di Itokawa.

[3] Una semplice analogia con l'effetto YORP si ottiene illuminando con un fascio di luce abbastanza intenso un'elica: questa si mette lentamente in rotazione grazie a un effetto simile.

[4] Lowry e colleghi sono stati i primi ad osservare questo effetto su un piccolo asteroide noto come 2000 PH5 (ora 54509 YORP, si veda eso0711). Le strutture dell'ESO sono state essenziali anche in questo precedente studio.

Ulteriori Informazioni

Questo studio è stato presentato nell'articolo “The Internal Structure of Asteroid (25143) Itokawa as Revealed by Detection of YORP Spin-up”, di Lowry et al., che verrà pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics.

L'equipe è composta da S.C Lowry (Centre for Astrophysics and Planetary Science, School of Physical Sciences (SEPnet), The University of Kent, Regno Unito), P.R. Weissman (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USA [JPL]), S.R. Duddy (Centre for Astrophysics and Planetary Science, School of Physical Sciences (SEPnet), The University of Kent, Regno Unito), B.Rozitis (Planetary and Space Sciences, Department of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Regno Unito, A. Fitzsimmons (Astrophysics Research Centre, University Belfast, Belfast, Regno Unito), S.F. Green (Planetary and Space Sciences, Department of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Regno Unito), M.D. Hicks (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USA), C. Snodgrass (Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Germania), S.D. Wolters (JPL), S.R. Chesley (JPL), J. Pittichová (JPL) e P. van Oers (Isaac Newton Group of Telescopes, Isole Canarie, Spagna).

L'ESO (European Southern Observatory, o Osservatorio Australe Europeo) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l'osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 15 paesi: Austria, Belgio, Brasile, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Gran Bretagna, Italia, Olanda, Portogallo, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia, e Svizzera. L'ESO svolge un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strumenti astronomici da terra che consentano agli astronomi di realizzare importanti scoperte scientifiche. L'ESO ha anche un ruolo di punta nel promuovere e organizzare la cooperazione nella ricerca astronomica. L'ESO gestisce tre siti osservativi unici al mondo in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l'ESO gestisce il Very Large Telescope, osservatorio astronomico d'avanguardia nella banda visibile e due telescopi per survey. VISTA, il più grande telescopio per survey al mondo, lavora nella banda infrarossa mentre il VST (VLT Survey Telescope) è il più grande telescopio progettato appositamente per produrre survey del cielo in luce visibile. L'ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico di concetto rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L'ESO al momento sta progettando l'European Extremely Large Telescope o E-ELT (significa Telescopio Europeo Estremamente Grande), un telescopio da 39 metri che opera nell'ottico e infrarosso vicino e che diventerà "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo".

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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