Circa il 15 per cento degli asteroidi vicini alla Terra possiede piccole lune che orbitano attorno a essi. Come la coppia Didymos-Dimorphos, protagonista della prima collisione programmata da parte di una sonda, come esperimento di difesa planetaria. La sonda, forse la ricorderete, si chiamava Dart (Double Asteroid Redirection Test) e nel 2022 – poco prima di schiantarsi contro Dimorphos il 26 settembre a oltre 22 mila chilometri all’ora – ha scattato diverse immagini della coppia asteroidale. Immagini dalle quali, secondo uno studio guidato dall’Università del Maryland pubblicato la settimana scorsa su The Planetary Science Journal, emerge che i due corpi scambiano attivamente rocce e polvere attraverso collisioni delicate e lente che li rimodellano nel corso di milioni di anni.
La prima prova visiva di questo scambio di materiale roccioso tra un asteroide e l’altro è emersa sotto forma di striature luminose a ventaglio nelle immagini della superficie della luna Dimorphos.
A sinistra, la luna Dimorphos ricoperta di massi, vista 8,55 secondi prima dell’impatto della sonda spaziale Dart. AS destra, la stessa immagine dopo la correzione delle condizioni di illuminazione sulla superficie e delle ombre proiettate dai massi, che rivela un pattern di striature a ventaglio (evidenziate dai colori). Crediti: Nasa/Jhu-Apl/Umd
«All’inizio pensavamo che ci fosse qualcosa che non andava nella fotocamera, poi abbiamo pensato che potesse esserci un problema nell’elaborazione delle immagini», dice Jessica Sunshine dell’Università del Maryland, prima autrice dell’articolo. «Ma dopo aver ripulito i dati ci siamo resi conto che i pattern che stavamo osservando erano molto coerenti con impatti a bassa velocità, come se si lanciassero “palle di neve cosmiche”. Avevamo la prima prova diretta di un recente trasporto di materiale in un sistema asteroidale binario».
Il fenomeno osservato da Sunshine e collaboratori è chiamato effetto Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (Yorp): avviene quando la luce solare fa ruotare sempre più velocemente i piccoli asteroidi finché il materiale viene espulso dalle loro superfici, talvolta formando lune.
Capire che le tracce osservate nelle immagini erano la manifestazione di questa dinamica, però, non è stato immediato. Prima di tutto, è stato necessario rimuovere dalle immagini le ombre dei massi e gli effetti di illuminazione, lasciando soltanto le striature. Un’ulteriore difficoltà proveniva poi dalla traiettoria della missione Dart stessa. La sonda si è lanciata direttamente verso il suo bersaglio, con pochissime variazioni di illuminazione o di prospettiva, rendendo difficile distinguere le caratteristiche reali da possibili artefatti di illuminazione. Per dimostrare l’autenticità delle striature, il team le ha ricondotte alla loro origine in una singola regione vicino al bordo di Dimorphos – chiaramente spostata rispetto al punto in cui il Sole era allo zenit. Grazie a questo approccio, è stato possibile dimostrare che i segni lasciati dalle “palle di neve” – o forse dovremmo dire “palle di roccia” – non erano semplicemente un effetto della luce.
Secondo i calcoli, il materiale ha lasciato Didymos a una velocità di 30,7 centimetri al secondo – più lenta della velocità media di una persona che cammina – e ciò spiegherebbe anche i caratteristici segni a forma di ventaglio. Invece di disperdersi uniformemente, questi impatti a bassa velocità creerebbero un deposito, anziché un cratere. Il fatto che siano centrati sull’equatore, poi, è in accordo con le previsioni dei modelli. Per testare la dinamica, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti di laboratorio presso l’Institute for Physical Science and Technology dell’Università del Maryland. Uno di questi lo potete vedere nel breve video qui sotto: i ricercatori hanno lasciato cadere delle biglie nella sabbia cosparsa di ghiaia dipinta per simulare i massi presenti su Dimorphos, riprendendo tutto con telecamere ad alta velocità. I risultati hanno mostrato che i massi bloccavano parte del materiale mentre lasciavano passare altre particelle tra di essi, creando pattern a raggiera simili a quelli osservati su Dimorphos.
Le prossime osservazioni spetteranno alla missione Hera dell’Agenzia spaziale europea, il cui arrivo presso Didymos è previsto per dicembre 2026, che potrebbe rivelare se queste caratteristiche sono sopravvissute alla collisione con Dart.
«I nuovi dettagli emersi da questa ricerca sono cruciali per la nostra comprensione degli asteroidi vicini alla Terra e della loro evoluzione», conclude Sunshine. «Ora sappiamo che sono molto più dinamici di quanto si credesse in precedenza, e questo ci aiuterà a migliorare i nostri modelli e le nostre misure di difesa planetaria».
Per saperne di più:
- Leggi su The Planetary Science Journal l’articolo “Evidence of Recent Material Transport within a Binary Asteroid System“, di J. M. Sunshine, J. L. Rizos, O. S. Barnouin, R. T. Daly, C. M. Ernst, T. L. Farnham, H. F. Agrusa, E. Wright, S. E. Wiggins, M. Bruck Syal, A. M. Stickle, J. M. Pearl, C. D. Raskin e K. M. Kumamoto