IMMAGINI DAL SISTEMA SOLARE

Ecografia di un asteroide

A fine ottobre, il passaggio ravvicinato dell'asteroide 2007 PA8 ha permesso all'antenna Goldstone di realizzare delle immagini radar ricostruendo da terra un modello 3d dell'asteroide. La tecnica di osservazione è molto interessante e sempre più diffusa per lo studio di corpi minori. Potenti antenne da Terra vengono usate sfruttando un principio simile a quello utilizzato per le ecografie.

Pixelata, confusa, a bassa risoluzione. Potrebbe sembrare una fotografia scattata al buio o con la fotocamera a bassa risoluzione di un vecchio cellulare. 
In realtà quella di oggi non è una fotografia,  ma qualcosa di molto più simile a una “ecografia astronomica”, ottenuta osservando un Near Earth Asteroid con una delle più grandi antenne radar terrestri, operata dalla NASA.

Tre immagini dell'asteroide 2007 PA8 ottenute dai dati radar dell'antenna Goldstone della NASA. Crediti: NASA/JPL-Caltech/Gemini

L’asteroide in questione si chiama 2007 PA8 ed è un Near-Earth Asteroid, un grosso sasso scuro, di pochi  Km di dimensione, scoperto da LINEAR il 9 Agosto 2007. Malgrado il Minor Planet Center l’abbia classificato come un PHA, un asteroide potenzialmente pericoloso, la sua traiettoria è ben nota e non rappresenta assolutamente un oggetto che potrebbe impattare per la Terra nel futuro.
Questo non vuol dire che 2007 PA8 sia un corpo privo di interesse scientifico. Tra ottobre e novembre di quest’anno, l’asteroide in questione ha effettuato una passaggio molto ravvicinato della Terra, arrivando a una distanza minima che non raggiungerà più per i prossimi 200 anni. Per questo motivo, e per le sue dimensioni non trascurabili, 2007 PA8 è stato scelto come soggetto di osservazioni radar da Terra, una tecnica molto interessante per la determinaizone delle proprietà fisiche e orbitali dei corpi minori.

Tra il 28 e il 30 Ottobre 2012, i ricercatori del Deep Space Network della NASA hanno utilizzato l’antenna radar da 70 metri situata a Goldstone in California per realizzare queste immagini dell’asteroide che si trovava in quel momento a una distanza tra 9 e 10  milioni di chilometri dalla terra. Nelle tre immagini, in cui la prospettiva è dal polo nord dell’asteroide, 2007 PA8 si rivela come un sassone scuro, irregolare e allungato, di circa 1,6 chilometri di larghezza, probabilmente coperto di crateri e strutture che ne rendono la superficie irregolare. La sequenza temporale delle immagini fornisce anche importanti indicazioni sulla dinamica dell’oggetto, che stando all’interpretazione temporale dei dati, ruoterebbe lentamente intorno a un asse, compiendo un giro su se stesso ogni 3 o 4 giorni terrestri.

La tecnica di osservazione è molto interessante e sempre più diffusa per lo studio di corpi minori. Potenti antenne da terra, come Goldstone o l’ancora più potente Arecibo situato a Porto Rico, vengono usate sfruttando un principio simile a quello utilizzato per creare le immagini delle ecografie. Ovviamente con le dovute, non banali differenze. Semplificando, nel caso di una ecografia, un segnale acustico viene inviato per esempio sulla pancia di una donna incinta, e dall’eco del segnale riflesso è possibile visualizzare la forma 3d del nascituro al suo interno, altrimenti invisibile. In campo astronomico, l’antenna spara un segnale radar (a frequenze diverse) verso un asteroide dalla posizione ben nota e riceve successivamente l’impulso di ritorno, riflesso dall’asteroide stesso. Di questo segnale si misura punto per punto il time delay, il ritardo temporale, che permette di determinare la distanza della superficie riflettente, e la sua variazione di frequenza proporzionale alla velocità della superficie stessa (il ben noto effetto Doppler). Si ottengono così delle immagini bidimensionali dell’asteroide con una risoluzione sorprendente di qualche metro per pixel.

Interpretando questi dati si realizzano una serie di immagini che permettono di prevedere la rotazione e la dinamica dell’asteroide e di realizzare una precisa ricostruzione 3d del corpo stesso, una vera e porpria “ecografia astronomica” dell’asteroide 2007 PA8 e dei suoi tanti, interessanti cugini.

Maggiori informazioni sulle tecniche radar  http://echo.jpl.nasa.gov/