Rappresentazione del pianeta Marte e del suo seguito di Troiani che girano intorno ai punti di Lagrange L4 e L5. La curva tratteggiata traccia l'orbita del pianeta. A L5, l'asteroide 101429 è rappresentato dal punto blu, l'asteroide Eureka e la sua famiglia sono rappresentati rispettivamente in rosso e ambra. Credito:Osservatorio di Armagh
Un team internazionale di scienziati planetari guidati dagli astronomi dell'AOP ha trovato un asteroide dietro Marte con una composizione molto simile a quella della luna. L'asteroide potrebbe essere un antico frammento, risalenti ai giganteschi impatti che hanno formato la luna e gli altri pianeti rocciosi del nostro sistema solare come Marte e la Terra. La ricerca, che è stato pubblicato sulla rivista Icaro , ha anche implicazioni per trovare tali oggetti primordiali associati al nostro pianeta.
I troiani sono una classe di asteroidi che segue i pianeti nelle loro orbite come un gregge di pecore potrebbe seguire un pastore, intrappolati all'interno di "rifugi sicuri" gravitazionali a 60 gradi di fronte, e dietro, il pianeta (figura 1). Sono di grande interesse per gli scienziati in quanto rappresentano materiale residuo della formazione e della prima evoluzione del sistema solare. Diverse migliaia di quei troiani esistono lungo l'orbita del gigantesco pianeta Giove. Più vicino al Sole, gli astronomi hanno finora scoperto solo una manciata di Troiani di Marte, il pianeta accanto alla Terra.
Un team di scienziati italiani, La Bulgaria e gli Stati Uniti e guidati dall'Osservatorio e planetario di Armagh (AOP) nell'Irlanda del Nord hanno studiato i Troiani di Marte per capire cosa ci raccontano sulla storia antica dei mondi interni del nostro sistema solare, i cosiddetti pianeti terrestri —ma anche per informare le ricerche di Troiani della Terra. Ironia della sorte, è molto più facile trovare Troiani di Marte che per il nostro pianeta perché questi Troiani della Terra, se esistono, sedersi sempre vicino al Sole nel cielo dove è difficile puntare un telescopio. un troiano terrestre, denominato 2010 TK7, è stata trovata una decina di anni fa dal telescopio spaziale WISE della NASA, ma la modellazione al computer ha mostrato che si tratta di un visitatore temporaneo della cintura di asteroidi tra Marte e Giove, piuttosto che una reliquia planetesimale della formazione della Terra.
Per scoprire la composizione dei Troiani di Marte, la squadra ha usato X-SHOOTER, uno spettrografo montato sul Very Large Telescope (VLT) di 8 m dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile. X-SHOOTER osserva come la superficie dell'asteroide riflette la luce solare di diversi colori:il suo spettro di riflettanza. Effettuando un confronto spettrale con altri corpi del sistema solare di composizione nota, un processo chiamato tassonomia, il team sperava di determinare se questo asteroide fosse costituito da materiale simile ai pianeti rocciosi come la Terra, o se è un pezzo di materia ricca di carbonio e acqua tipica del sistema solare esterno oltre Giove.
Uno dei Trojan esaminati dal team era l'asteroide (101429) 1998 VF31. I dati esistenti sul colore dell'oggetto suggerivano una composizione simile a una classe comune di meteoriti chiamati condriti ordinarie. Il potere di raccolta della luce del VLT ha permesso di raccogliere dati di qualità superiore su questo asteroide che mai. Combinando queste nuove misurazioni con i dati ottenuti in precedenza presso l'Infrared Telescope Facility della NASA alle Hawaii, il team ha quindi cercato di classificare 101429. Hanno scoperto che lo spettro non corrispondeva bene a nessun tipo particolare di meteorite o asteroide e, di conseguenza, ampliato la loro analisi per includere spettri da altri tipi di superfici.
Con loro sorpresa, hanno scoperto (Figura 2) che la migliore corrispondenza spettrale non era con altri piccoli corpi ma con il nostro vicino più prossimo, la luna. Come il dottor Galin Borisov, un PDRA dell'AOP che è stato profondamente coinvolto nell'analisi spettrale spiega:"Molti degli spettri che abbiamo per gli asteroidi non sono molto diversi dalla luna, ma quando guardi da vicino ci sono differenze importanti, per esempio la forma e la profondità di ampi assorbimenti spettrali a lunghezze d'onda di 1 e 2 micron. Però, lo spettro di questo particolare asteroide sembra essere quasi un anello morto per le parti della luna dove è esposto il substrato roccioso come gli interni dei crateri e le montagne".
Da dove potrebbe provenire un oggetto così insolito? Una possibilità è che 101429 sia solo un altro asteroide, simili forse ai comuni meteoriti di condrite, che ha acquisito il suo aspetto lunare attraverso eoni di esposizione alla radiazione solare, un processo chiamato space weathering.
In alternativa, l'asteroide può assomigliare alla luna perché proviene dalla luna. Dott. Apostolos Christou, L'astronomo dell'AOP e autore principale dell'articolo spiega:"Il primo sistema solare era molto diverso dal luogo che vediamo oggi. Lo spazio tra i pianeti appena formati era pieno di detriti e le collisioni erano all'ordine del giorno. Grandi asteroidi - li chiamiamo planetesimi - colpivano costantemente la luna e gli altri pianeti. Un frammento di una tale collisione avrebbe potuto raggiungere l'orbita di Marte quando il pianeta si stava ancora formando ed era intrappolato nelle sue nuvole troiane".
Un terzo, e forse lo scenario più probabile è che l'oggetto provenga da Marte stesso. Come sottolinea il dottor Christou, "La forma dello spettro 101429 ci dice che è ricco di pirosseno, un minerale trovato nello strato esterno o crosta di corpi di dimensioni planetarie. Marte, come la luna e la terra, è stata colpita da impatti all'inizio della sua storia, uno di questi era responsabile del gigantesco bacino Borealis, un cratere largo quanto il pianeta stesso. Un impatto così colossale avrebbe potuto facilmente inviare 101429 verso il punto lagrangiano L5 del pianeta". un'origine marziana è stata proposta alcuni anni fa per i fratelli troiani di 101429, un gruppo di Trojan noti collettivamente come la famiglia Eureka (Figura 1). Questi asteroidi hanno anche una composizione insolita ma, considerando che 101429 è ricco di pirosseno, questi asteroidi della famiglia Eureka sono principalmente olivina, un minerale trovato in profondità in un mantello planetario.
101429 e anche i suoi fratelli hanno qualcosa da insegnarci su come trovare i Troiani della Terra, se esistono. Il lavoro precedente del team aveva dimostrato che la radiazione solare causa detriti, sotto forma di blocchi delle dimensioni di un masso o di un blocco di città, da questi asteroidi per fuoriuscire lentamente dalle nubi troiane di Marte. Se i Troiani della Terra sono come quelli di Marte, lo stesso meccanismo fungerebbe da fonte di piccoli asteroidi vicini alla Terra che si distinguerebbero per la loro composizione non comune.
Trovare questi oggetti potrebbe rivelarsi un lavoro per l'Osservatorio Vera C. Rubin, pronto per iniziare la più ambiziosa indagine del sistema solare fino ad oggi. Si prevede che Rubin scoprirà circa dieci volte il numero di asteroidi attualmente conosciuti e, insieme al satellite GAIA che già sta rilevando il cielo dal punto L2 Terra-Sole di Lagrange, potrebbe offrirci le migliori prospettive a breve termine per rintracciare i detriti dei compagni troiani della Terra.
