Asteroide

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Nota disambigua – Se stai cercando l'omonima classe di animali echinodermi, vedi Asteroidea.

Posizione degli asteroidi nel Sistema Solare

Un asteroide (a volte chiamato pianetino o planetoide) è un oggetto simile per composizione ad un pianeta terrestre ma più piccolo, e generalmente privo di una forma sferica; ha in genere un diametro inferiore al chilometro, anche se non mancano corpi di grandi dimensioni, dacché tecnicamente anche i corpi particolarmente massicci recentemente scoperti nel sistema solare esterno sono da considerarsi asteroidi. Si pensa che gli asteroidi siano residui del disco protoplanetario che non sono stati incorporati nei pianeti, durante la formazione del sistema. La maggior parte degli asteroidi si trovano nella fascia principale, e alcuni hanno degli asteroidi satelliti. Hanno spesso orbita caratterizzate da un'elevata eccentricità. Asteroidi molto piccoli (in genere frammenti derivanti da collisioni), con le dimensioni di un masso o anche meno (secondo l'Unione Astronomica Internazionale, corpi di massa compresa fra 10^-9 e 10⁷ kg), sono conosciuti come "meteoroidi". Gli asteroidi composti per la maggior parte di ghiaccio sono conosciuti invece come comete. Alcuni asteroidi sono il residuo di vecchie comete, che hanno perso il loro ghiaccio nel corso di ripetuti avvicinamenti al Sole, e sono adesso composti per lo più di roccia.

Indice

1 Sistema solare
2 La fascia principale, di Kuiper, dei Centauri e dei Troiani
3 Ricerca degli asteroidi
4 Modifica dell'orbita degli asteroidi
5 Esplorazione degli asteroidi
6 Classificazione degli asteroidi
7 Note
8 Voci correlate
9 Altri progetti
10 Collegamenti esterni

[modifica] Sistema solare

Oltre 170.000 asteroidi sono già stati numerati e catalogati, e probabilmente altre centinaia di migliaia (alcune stime superano il milione) attendono ancora di essere scoperti. L'asteroide più grande del sistema solare interno è di gran lunga Cerere, con un diametro di 900-1000 km; seguono Pallade e Vesta, entrambi con diametri sui 500 km; i tre sono anche gli unici asteroidi di forma approssimativamente sferica della fascia principale. Numerosi oggetti asteroidali del sistema solare esterno, quali Eris, Sedna, Orco, Quaoar, Issione e Varuna, sono più grandi di Cerere.

Vedi anche Lista degli asteroidi principali per una lista degli oggetti più interessanti e degni di nota.

[modifica] La fascia principale, di Kuiper, dei Centauri e dei Troiani

Confronto in scala fra i 10 più grandi asteroidi della Fascia principale. Scala: 5 km/px.

La maggior parte degli asteroidi orbitano tra Marte e Giove, a una distanza compresa tra 2 e 4 UA dal Sole, in una regione conosciuta come Fascia principale. Questi oggetti non poterono riunirsi a formare un pianeta, a causa delle forti perturbazioni gravitazionali del vicino pianeta Giove; queste stesse perturbazioni sono all'origine delle cosiddette lacune di Kirkwood, zone vuote dalla fascia dove gli asteroidi non possono orbitare, in quanto si troverebbero in risonanza orbitale con Giove e ne verrebbero presto espulsi.

Un numeroso gruppo di asteroidi, oltre un migliaio, è costituito dai cosiddetti troiani. Questi asteroidi hanno orbite molto simili a quella di Giove: sono suddivisi in due gruppi, uno precede Giove di 60 gradi nella sua orbita e l'altro lo segue ad una medesima distanza angolare. In altre parole, i troiani occupano due dei cinque punti lagrangiani del sistema Sole-Giove, l'L4 e l'L5, dove le orbite sono stabili. Gruppi simili di asteroidi, molto più piccoli e meno numerosi, sono stati scoperti anche nei punti lagrangiani L4 e L5 del sistema Sole-Marte e del sistema Sole-Nettuno.

I centauri orbitano attorno al Sole in mezzo ai pianeti giganti, quindi oltre l'orbita di Giove. Il primo scoperto di questa categoria fu Chirone, nel 1977, un asteroide di più di 100 km di diametro, anche se gli altri conosciuti sono più piccoli. Si pensa che questi oggetti siano asteroidi o ex-comete che sono state espulse dalle loro orbite originali, e le loro orbite li portano in regioni relativamente poco popolate dagli asteroidi tradizionali.

Le migliorate capacità dei moderni telescopi hanno permesso di estendere le nostre conoscenze sugli oggetti trans-nettuniani. Oggi vengono comunemente riconosciute tre grandi distribuzioni asteroidali oltre l'orbita di Nettuno: la fascia di Edgeworth-Kuiper, il disco diffuso e la nube di Oort.

La fascia di Kuiper è la sorgente di circa la metà delle comete che arrivano nel sistema interno. Le prime scoperte risalgono al 1992, quando David Jewitt dell'Università delle Hawaii e Jane Luu di Harvard individuarono corpi ghiacciati poco oltre l'orbita di Nettuno. Si conosce molto poco degli asteroidi della fascia di Kuiper, che appaiono come minuscoli puntini anche nei telescopi più potenti. La loro classificazione e composizione chimica è per adesso materia di speculazioni. Alcuni di questi asteroidi si sono rivelati essere non molto più piccoli di Plutone o della sua luna Caronte. È stata proprio la scoperta, negli ultimi anni, di oggetti di dimensioni sempre maggiori - Quaoar, con i suoi 1200 km di diametro, scoperto nel 2002; Eris, nel 2003, con un diametro stimato di 2400 km, appartenente alla regione del disco diffuso - a portare ad una stretta finale l'Unione Astronomica Internazionale, che durante l'assemblea generale del 24 agosto 2006 ha promulgato definitivamente la definizione ufficiale di pianeta. Nella stessa occasione è stata riconosciuta l'appartenenza di Plutone ed Eris alla nuova classe dei pianeti nani.

[modifica] Ricerca degli asteroidi

Fino al 1998, e in parte ancora oggi, gli asteroidi venivano scoperti con un procedimento in quattro fasi. Per prima cosa, una regione del cielo veniva fotografata con un telescopio a grande campo. Venivano prese coppie di fotografie della stessa regione, separate in genere da un'ora di tempo. In un secondo momento, le due pellicole della stessa regione venivano osservate sotto uno stereoscopio, che permetteva di trovare ogni oggetto che si fosse mosso tra le due esposizioni. Poiché le stelle sono fisse, mentre gli oggetti del Sistema Solare si sono mossi leggermente durante l'ora di tempo trascorsa tra le due foto, ogni asteroide risalta come un punto in movimento. Terzo, una volta che un corpo in movimento fosse stato trovato, si misuravano le sue posizioni in modo molto preciso, usando come riferimento stelle presenti sulla fotografia, la cui posizioni siano conosciute con grande precisione.

Alla fine di queste tre fasi non si ha ancora una scoperta, ma solo un candidato asteroide. Il passo finale era di inviare i risultati al Minor Planet Center, dove, a partire dalle posizioni misurate, veniva calcolata un'orbita preliminare e venivano calcolate le effemeridi per i giorni successivi. Una volta che l'oggetto veniva ritrovato grazie alle predizioni (segno che tutti i passi precedenti erano stati svolti senza errori), l'astronomo, il gruppo di astronomi o il dilettante che aveva fatto le osservazioni ne era riconosciuto lo scopritore e aveva il diritto di proporre all'Unione Astronomica Internazionale il nome da dare all'asteroide.

Quando l'orbita di un asteroide viene confermata, esso viene numerato, e più tardi può anche ricevere un nome (per esempio, 1 Cerere o 2060 Chirone). I primi vennero chiamati con nomi derivati dalla mitologia greco-romana, ma quando questi nomi iniziarono a scarseggiare, ne vennero usati altri: persone famose, i nomi delle mogli degli scopritori, persino attori di televisione. Alcuni gruppi hanno nomi derivati da un tema comune, per esempio i Centauri sono tutti chiamati a partire da centauri leggendari, mentre i Troiani portano i nomi degli eroi delle guerre di Troia.

A partire dal 1998, un gran numero di telescopi automatizzati percorrono tutte le fasi di cui sopra da soli, usando camere CCD e computer collegati direttamente al telescopio, che calcolano l'orbita e vanno a ripescare l'asteroide in seguito. Tali sistemi scoprono ormai la maggior parte degli asteroidi, ed ognuno è gestito da un gruppo di astronomi e tecnici. Ecco un elenco di alcuni di questi gruppi:

Il gruppo Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR)
Il gruppo Near-Earth Asteroid Tracking
Spacewatch ("guardia spaziale", il primo di essi)
Il gruppo Lowell Observatory Near-Earth Object Search
La Catalina Sky Survey
La Japanese Spaceguard Association
L'Asiago DLR Asteroid Survey (in Italia)

Il solo sistema LINEAR, uno dei più avanzati, al 31 dicembre 2007, ha scoperto 225 957 asteroidi.^[1] Tutti insieme, i sistemi automatici hanno anche scoperto, al 1° giugno 2008, 5 432 asteroidi near-Earth, cioè potenzialmente pericolosi per il nostro pianeta.^[2]

[modifica] Modifica dell'orbita degli asteroidi

Negli ultimi tempi, si è sviluppato molto interesse attorno agli asteroidi la cui orbita interseca quella della Terra e che potrebbero, nel corso dei secoli, scontrarsi con essa. La quasi totalità degli asteroidi near-Earth sono classificati, a seconda del semiasse maggiore della loro orbita e della distanza da Sole del loro perielio, come asteroidi Amor, asteroidi Apollo o asteroidi Aten. Sono stati proposti diversi modi per modificarne l'orbita, nel caso fosse confermato il rischio di collisione, tuttavia la scarsa conoscenza della struttura interna di tali oggetti impedisce di prevedere nel dettaglio come reagirebbero ad un impatto o ad un'esplosione causata nelle loro vicinanze per defletterli o distruggerli. Persino i modelli che cercano di prevedere le conseguenze di un impatto catastrofico con la Terra sono ancora di dubbia validità a causa dell'impossibilità di sottoporli a prova sperimentale.

[modifica] Esplorazione degli asteroidi

Prima dell'era dei viaggi spaziali, gli asteroidi erano soltanto dei puntini luminosi anche se osservati con i più grandi telescopi. La loro forma e le caratteristiche della superficie rimanevano un mistero.

Le prime fotografie ravvicinate di un oggetto di tipo asteroidale furono scattate nel 1971 quando la sonda Mariner 9 riprese delle immagini delle piccole lune di Marte, Phobos e Deimos, due asteroidi catturati. Queste immagine mostrarono la forma irregolare, simile ad una patata, comune alla maggior parte degli asteroidi, in seguito confermato dalle immagini acquisite dalle sonde Vojager delle lune più piccole dei giganti gassosi.

951 Gaspra, il primo asteroide ad essere fotografato in modo ravvicinato

Le prime fotografie ravvicinate di un asteroide vennero scattate dalla sonda Galileo, agli oggetti Gaspra nel 1991, e Ida nel 1993. Nel 1996 la NASA ha lanciato la prima missione dedicata allo studio di un asteroide: la sonda NEAR Shoemaker, dopo aver effettuato nel 1997 il sorvolo dell'asteroide Mathilde, atterrò sull'asteroide Eros nel 2001, determinandone la densità con estrema precisione a partire dalle misure del campo gravitazionale.

Altri asteroidi visitati da sonde in rotta per altre destinazioni sono:

9969 Braille (da Deep Space 1 nel 1999)
5535 Annefrank (da Stardust nel 2002).

Nel settembre del 2005, la sonda giapponese Hayabusa ha iniziato lo studio dell'asteroide 25143 Itokawa e dovrebbe riportare sulla Terra campioni della superficie. La sonda Hayabusa ha incontrato numerosi contrattempo, compresi i guasti di due delle tre ruote di reazione, che controllano l'orientazione della sonda rispetto al sole e mantengono il puntamento dei pannelli solari, e di due dei quattro motori a ioni.

Il lancio della missione Dawn della NASA, diretta verso Cerere e Vesta, è avvenuto nel mese di settembre del 2007.

Sono inoltre previsti gli incontri della sonda Rosetta con gli asteroidi 2867 Šteins il 5 settembre 2008 e 21 Lutetia il 10 luglio 2010, e della sonda New Horizons con un centauro nel 2010.

[modifica] Classificazione degli asteroidi

Per approfondire, vedi la voce Classificazione spettrale degli asteroidi.

Gli asteroidi sono classificati in tipi spettrali, che corrispondono alla composizione del materiale superficiale dell'asteroide. Il numero degli asteroidi conosciuti nelle diverse classi spettrali potrebbe non corrispondere alla distribuzione effettiva, perché alcuni tipi di asteroidi sono più facili da osservare di altri, ed il loro numero viene quindi sovrastimato.

Asteroidi di tipo C - 75% degli asteroidi conosciuti. La C sta per "carbonacei". Sono estremamente scuri (albedo 0,03), simili alle meteoriti carbonacee. Questi asteroidi hanno all'incirca la stessa composizione del Sole, tranne l'idrogeno, l'elio e altri elementi volatili. I loro spettri hanno colori relativamente blu, e sono molto piatti e senza strutture evidenti.
Asteroidi di tipo S - 17% degli asteroidi conosciuti. La S sta per "silicio". Sono oggetti relativamente luminosi (albedo 0,1-0,22). Hanno una composizione metallica (principalmente silicati di nichel, ferro e magnesio). Lo spettro di questi asteroidi ha una forte componente rossa, ed è simile alle meteoriti ferrose.
Asteroidi di tipo M - Questa classe comprende quasi tutti gli altri asteroidi. La M sta per "metallico". Sono asteroidi piuttosto brillanti (albedo 0,1-0,18), sembrano fatti di nichel-ferro quasi puro.

Ci sono altri tipi di asteroidi, molto più rari:

Asteroidi di tipo G - Una suddivisione degli asteroidi di tipo C, spettralmente distinta per le differenze nell'assorbimento degli ultravioletti. Il principale rappresentante di questa classe è l'asteroide 1 Ceres.
Asteroidi di tipo E - La E sta per enstatite.
Asteroidi di tipo R - La R sta per (colore e spettro) rossastro.
Asteroidi di tipo V - La V sta per Vesta, un grosso asteroide di cui si pensa che questi potrebbero esserne frammenti.

Questa immagine di Eros, presa il 14 febbraio 2000 dalla sonda NEAR (in realtà un mosaico composto da due immagini), i più piccoli dettagli distinguibili sono grandi circa 35 metri. Si riconoscono massi della dimensione di case in molti posti. Uno si trova sull'orlo del cratere gigante che separa le due metà dell'asteroide. Un'area luminosa è visibile nella parte superiore sinistra, e dei solchi possono essere visti subito sotto di essa. I solchi scorrono paralleli alla dimensione maggiore dell'asteroide.