Gav Villasanta, speciale: la fascia principale degli asteroidi

Asteroidi o pianetini sono corpi minori del Sistema Solare che non hanno raggiunto una dimensione e una forma tale da essere considerati pianeti. La fascia principale degli asteroidi è la regione del sistema solare situata grossomodo tra le orbite di Marte e di Giove. È occupata da numerosi corpi di forma irregolare e circa metà della massa della fascia è contenuta nei quattro asteroidi più grandi: Cerere, Vesta, Pallade e Igea.

Cerere, l’unico pianeta nano della fascia, è rotondo ed ha un diametro medio di circa 950 km; è stato scoperto il 1 gennaio 1801 dall’italiano Giuseppe Piazzi.

La sonda Dawn della NASA lanciata oltre l’orbita terrestre il 27 settembre 2007 ha agganciato l’orbita di Cerere lo scorso marzo e da allora lo studia avvicinandosi sempre di più. A dicembre 2015 si è posizionata nella sua orbita più bassa, a circa 385 km dalla superficie di Cerere.

Grazie a queste osservazioni sono emerse numerose caratteristiche che hanno destato l’interesse degli scienziati, tra cui spiccano le macchie luminose del cratere Occantor e la presenza di ammoniaca sulla superficie del pianeta nano ed è stato possibile studiare con un dettaglio senza precedenti una serie di crateri, rilievi e fratture della superficie su cui da tempo si interrogano gli astronomi.

Il cratere Kupalo, uno dei più giovani di Cerere, ha mostrato molti particolari affascinanti alla risoluzione di 35 metri per pixel. Il materiale di cui è composto lungo il bordo è chiaro, e potrebbe trattarsi di sali, mentre la regione pianeggiante è probabilmente formata da materiali fusi a seguito dell’impatto e detriti. I ricercatori stanno cercando di capire se questo materiale sia in qualche modo legato a quello che si trova nelle macchie luminose del cratere Occantor.

Grazie a questa orbita bassa ed estremamente vantaggiosa per le osservazioni, Dawn ha raccolto immagini della ricca rete di fratture presenti all’interno del cratere Dantu, che ha una larghezza pari a 126 km. Fratture simili sono state osservate anche in uno dei crateri più giovani della Luna, chiamato Tycho. Tali fessure possono essere il risultato del raffreddamento a seguito di un impatto, oppure del sollevamento del suolo dopo la formazione del cratere.

Un cratere da 32 km di diametro, che si trova a ovest di Dantu, è invece ricoperto da ripidi pendii e rilievi pronunciati. Queste strutture si sono formate probabilmente durante il processo di formazione, quando il cratere ha subìto innalzamenti e crolli.

Prima di orbitare intorno a Cerere nel 2011 la missione Dawn ha fatto visita all’asteroide Vesta e gli strumenti scientifici della sonda hanno catturato immagini e dati sorprendenti. Molte delle osservazioni degli ultimi mesi si sono concentrate intorno al polo sud del pianeta, dove è visibile una montagna, oltre 3 volte il Monte Everest, che svetta ad una altezza di 22 Km al di sopra del terreno che la circonda. Una cifra ancora più sorprendente se confrontata con le dimensioni dell’asteroide, il cui diametro medio è circa 530 Km.

La presenza dei molti crateri e rilievi montagnosi sulla superficie dell’asteroide era già stata ipotizzata dalle immagini del telescopio Hubble. Vesta include caratteristiche tipiche degli altri asteroidi, della Luna e dei pianeti come la Terra, tanto che i ricercatori lo descrivono come un corpo celeste “di transizione”, dalle caratteristiche uniche. Vesta è il secondo asteroide più massiccio del Sistema Solare ed è largo un settimo della Luna. È percorso da un vasto sistema di depressioni. La più grande, denominata Divalia Fossa, supera la dimensione del Grand Canyon e si estende per 465 chilometri di lunghezza, 22 chilometri di larghezza e 5 chilometri di profondità.

Pallade e Igea non sono ancora stati visitati da sonde.

Pallade (formalmente 2 Pallas) fu il secondo asteroide ad essere individuato dopo Cerere, ed il primo ad essere individuato da un astronomo non professionista. Il suo diametro, pari a 512–545 km, è confrontabile con quello di Vesta, sebbene Pallade sia meno massiccio del 20%.

Quando fu scoperto da Heinrich Wilhelm Olbers il 28 marzo 1802, fu incluso tra i pianeti, come accadde anche per gli altri asteroidi scoperti all’inizio del XIX secolo. La scoperta di numerosi altri asteroidi nel 1845 condusse infine alla loro riclassificazione.

La superficie di Pallade risulta costituita da silicati; lo spettro superficiale ed il valore stimato per la densità ricordano le condriti carbonacee. Pallade segue un’orbita altamente inclinata (34,8°) rispetto al piano medio delle orbite degli oggetti della fascia principale, caratterizzata, inoltre, da un’eccentricità considerevole, pari quasi a quella posseduta da Plutone. Di conseguenza, raggiungere l’asteroide con una sonda spaziale risulta assai dispendioso.

Igea (catalogato secondo la designazione asteroidale come 10 Hygiea) ha un diametro medio superiore ai 400 km ed una massa stimata pari al 3% di quella totale della fascia di asteroidi. Nonostante ciò, fu il decimo ad essere individuato perché la superficie scura rende l’asteroide meno visibile di quanto le sue dimensioni implicherebbero. All’opposizione infatti raggiunge mediamente una magnitudine pari a 10,2. Igea fu scoperto da Annibale de Gasparis il 12 aprile 1849, dall’osservatorio di Capodimonte a Napoli. Fu così denominato su suggerimento di Ernesto Capocci di Belmonte dal nome di Igea, la dea greca della salute.

Igea si compone di materiale primitivo carbonioso, simile alle condriti carbonacee. Percorre un’orbita assai prossima al piano dell’eclittica, mediamente eccentrica, che completa in 5 anni e 7 mesi, spaziando dalla distanza media di Cerere e Pallade dal Sole fino al bordo esterno della fascia principale.

Attualmente gli asteroidi classificati sono più di 600.000 alcuni dei quali giudicati “pericolosi” perché la loro orbita interseca quella terrestre. Questi asteroidi fanno parte della famiglia NEA (Near Earth Asteroid) cioè asteroidi vicini alla Terra.

Esistono tre famiglie di NEA:

• Asteroidi Aten il cui semiasse maggiore è inferiore ad una unità astronomica (distanza Terra-Sole);
• Asteroidi Apollo il cui semiasse maggiore è maggiore di una unità astronomica e il perielio inferiore a 1,017 UA;
• Asteroidi Amor il cui raggio orbitale medio è compreso tra quello della Terra e quello di Marte e il cui perielio è leggermente fuori dall’orbita terrestre (circa 1,017 – 1,3 UA). Questi oggetti incrociano spesso l’orbita di Marte, ma non quella della Terra.

Questi oggetti vengono tenuti continuamente sotto controllo dalla comunità scientifica in modo da prevenire con largo anticipo l’eventuale pericolo di impatto e prendere le necessarie contromisure. Ogni tanto qualche “sasso” passa ad una distanza inferiore a quella Terra-Luna, ma fortunatamente se ne va senza “rallentare”.

(alcune informazioni sono state tratte da Media INAF)