SCAGLIATO NELLO SPAZIO A CAUSA DI UNA COLLISIONE
Le analisi spettroscopiche dell’asteroide 2024 PT5 hanno mostrato che, molto probabilmente, è nato in seguito alla violenta collisione di un asteroide con la Luna che ne ha scagliato pezzi di crosta nello spazio. Con 2024 PT5 siamo già al secondo frammento noto di superficie lunare e si sospetta la presenza di una nuova popolazione di piccoli asteroidi near-Earth con la stessa origine. I dettagli su ApJ Letters
L’asteroide Kamoʻoalewa ripreso il 7 marzo 2024 dalla Stazione Astronomica di Loiano dell’Inaf-Oas. Crediti: A. Carbognani/Inaf.
In orbita attorno al Sole ci sono alcuni corpi con orbite estremamente simili a quella della Terra e con una velocità geocentrica all’infinito inferiore alla velocità di fuga della Luna (circa 2,4 km/s) o alla sua velocità orbitale (1 km/s). Corpi con una velocità relativa così bassa possono essere sia di origine artificiale, sia naturale. Gli oggetti artificiali sono generalmente gli stadi superiori dei razzi di missioni del passato che vengono casualmente riscoperti dalle survey che cercano asteroidi near-Earth (Nea). Nella maggior parte dei casi questi oggetti hanno un rapporto area/massa elevato perché all’interno sono cavi e quindi le loro orbite – oltre a essere determinate dalla gravità del Sole e dei pianeti – sono perturbate dalla pressione di radiazione solare su scale temporali brevi, settimane o mesi.
La perturbazione dell’orbita da parte della radiazione ha permesso di scoprire che l’asteroide 2018 AV2 è probabilmente artificiale e legato alla missione Apollo 10, oppure che J002E3 potrebbe essere lo stadio superiore del Saturn V dell’Apollo 12. Molti di voi ricorderanno il caso dell’ex asteroide 2020 SO, che divenne un satellite temporaneo della Terra per un periodo di alcuni mesi, a cavallo fra il 2020 e il 2021. In realtà, come è stato appurato attraverso osservazioni fotometriche e spettroscopiche, non era un asteroide, ma uno space debris: il secondo stadio del razzo Atlas-Centaur che portò il Surveyor 2 verso la Luna nel 1966, una delle tante sonde senza equipaggio che avevano lo scopo di esplorare la superficie lunare in preparazione delle missioni Apollo.
Per quanto riguarda i corpi di origine naturale con una bassa velocità geocentrica, l’origine più probabile è che siano frammenti espulsi nello spazio a causa delle collisioni con asteroidi near-Earth del sistema Terra-Luna. I crateri da impatto sulla Terra e sulla Luna ci dicono che eventi di questo genere erano molto frequenti nel passato e anche ora la probabilità di un impatto non è zero, come ci ricordano le cadute di Tunguska (1908) e Chelyabinsk (2013).
L’espulsione di ejecta dalla Terra durante la formazione del cratere è teoricamente possibile, ma per via dell’elevata velocità di fuga del nostro pianeta (11,4 km/s), è necessario un impatto molto energetico affinché i frammenti vengano espulsi nello spazio. Considerato che i grandi impatti sono rari, è molto più facile che siano gli ejecta lunari a entrare in orbita eliocentrica, diventando asteroidi near-Earth a bassa velocità relativa con la Terra.
Di origine lunare è sicuramente l’asteroide (469219) Kamoʻoalewa, uno dei migliori quasi-satelliti della Terra con dimensioni comprese fra 40 e 100 metri. Nel 2021 una caratterizzazione spettroscopica di Kamoʻoalewa, fatta utilizzando il Large Binocular Telescope e il Lowell Discovery Telescope, ha mostrato che molto probabilmente si tratta di un frammento di superficie lunare e la China National Space Administration sta pianificando l’invio della missione robotica Tianwen-2 per portare sulla Terra campioni da Kamoʻoalewa e confermare così i risultati delle osservazioni telescopiche. Il lancio dovrebbe avvenire nel maggio 2025.
La traiettoria geocentrica di 2024 PT5, il secondo asteroide noto di origine lunare. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech.
Recentemente è stato scoperto che anche l’asteroide 2024 PT5 è un frammento di Luna. Si tratta di un corpo di 8-19 metri di diametro scoperto dal telescopio sudafricano del progetto Atlas il 7 agosto 2024. Il giorno dopo la scoperta, 2024 PT5 ha raggiunto la minima distanza dalla Terra di circa 568mila chilometri con una velocità relativa di 1,37 km/s e proseguendo lungo la propria orbita eliocentrica ha iniziato ad allontanarsi. Nel periodo 29 settembre – 25 novembre 2024, 2024 PT5 è diventato un quasi-satellite della Terra mantenendosi a una distanza compresa fra 3,5 e 4 milioni di chilometri dal nostro pianeta. Successivamente, il 9 gennaio di quest’anno 2024 PT5 ha fatto il passaggio al nodo discendente dell’orbita eliocentrica ed è arrivato alla minima distanza di 1,8 milioni di chilometri con una velocità relativa di 1 km/s e ora è in fase di allontanamento dalla Terra.
Subito dopo la scoperta, il 14 agosto, 2024 PT5 è stato caratterizzato fotometricamente con il Lowell Discovery Telescope. Dalla spettrofotometria è stata trovata una banda di assorbimento a 1 μm che suggeriva un’origine naturale per 2024 PT5 e ha motivato ulteriori osservazioni. Queste osservazioni sono state fatte il 16 agosto con l’utilizzo simultaneo di due strumenti, ancora il Lowell Discovery Telescope e in più l’Infrared Telescope Facility della Nasa, per ottenere la spettroscopia nel visibile del target.
Gli spettri ottenuti mostrano che, nel complesso, 2024 PT5 è un oggetto piuttosto rosso, infatti alla lunghezza d’onda di a 2,35 μm riflette circa il doppio della luce rispetto a 0,55 μm. Inoltre, è confermato che la superficie di 2024 PT5 ha una forte banda in assorbimento alla lunghezza d’onda di 1,0 μm e un’altra debole banda in assorbimento a 2,0 μm, coerente con una composizione di tipo roccioso, ricca di silicati. Con questo spettro di riflettanza non c’è alcun motivo per ipotizzare un’origine artificiale dell’oggetto.
Inoltre, se 2024 PT5 avesse un elevato rapporto area/massa come la maggior parte degli space debris, dovrebbe mostrare una significativa deriva orbitale dovuta alla pressione della radiazione, ma dall’analisi delle osservazioni astrometriche questo non risulta. L’asteroide 2024 PT4 è quindi di origine naturale, ma qual è la sua origine?
Se si prendono gli spettri delle classi tassonomiche in cui sono stati suddivisi gli asteroidi si vede che nessuna classe si adatta allo spettro di 2024 PT5. I tipi O e Q non sono abbastanza rossi, mentre i tipi A (la classe di asteroidi più rossa e ricca di silicati) sono troppo rossi. Altri tipi di asteroidi rocciosi, come gli S, hanno una pendenza spettrale completamente diversa. In termini di pendenza spettrale 2024 PT5 è un tipo intermedio rispetto a diverse classi di asteroidi rocciosi, quindi potrebbe provenire dalla fascia principale, ma avrebbe caratteristiche davvero inconsuete.
In realtà, lo spettro dell’asteroide è molto simile a quello dei campioni della superficie lunare raccolti dalle missioni Luna 24, Apollo 14 e Apollo 17. In sostanza, la superficie di 2024 PT5 riflette la luce in modo molto più simile ai materiali lunari rispetto a qualsiasi altro tipo di asteroide conosciuto, proprio come Kamo‘oalewa.
La scoperta di un secondo asteroide near-Earth di origine lunare suggerisce che esista tutta una popolazione di Nea di questo tipo. Facendo qualche stima risulta che potrebbero esserci circa 16 Nea di origine lunare fra quelli già noti. Il problema è ottenerne gli spettri per discriminarne l’origine, ma ora possiamo iniziare a gettare uno sguardo diretto alla violenta evoluzione collisionale del sistema Terra-Luna.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “On the Lunar Origin of Near-Earth Asteroid 2024 PT5” di Kareta T. et al.
Articolo di Albino Carbognani pubblicato il 24/01/2025 su media.inaf.it nelle sezioni AAstronomia, News
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