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    Nascondino:come il team della missione Lucy della NASA ha scoperto il satellite Eurybates

    Immagini Hubble di Eurybates e del suo satellite il 3 gennaio 2020, quando il satellite era visibile (cerchiato in verde), e l'11 dicembre 2019, quando il satellite era troppo vicino a Eurybates per essere visto. Credito:NASA/Hubble/K. Noll/SwRI

    Il 9 gennaio 2020, La missione Lucy della NASA ha annunciato ufficialmente che avrebbe visitato non sette, ma otto asteroidi. Come risulta, Euribate, uno degli asteroidi lungo il percorso di Lucy, ha un piccolo satellite.

    Sebbene la ricerca di satelliti sia uno degli obiettivi centrali della missione, trovare questi minuscoli mondi prima del lancio di Lucy offre al team l'opportunità di indagare sulle loro orbite e pianificare osservazioni di follow-up più dettagliate con la navicella. Senza cercare questi compagni asteroidi prima del lancio, Lucy potrebbe anche correre il rischio di imbattersi in una coppia binaria inaspettata. Vedere due asteroidi quando la navicella ne prevede solo uno potrebbe confondere il suo sistema di tracciamento autonomo.

    Fortunatamente, il team scientifico di Lucy ha già familiarità con lo strumento perfetto da utilizzare. "Uno dei modi in cui puoi provare a cercare i satelliti è usare Hubble. Ed è qualcosa che ho fatto molto con la fascia di Kuiper, "dice Keith Noll, lo scienziato del progetto della missione presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, e uno degli scopritori del satellite di Eurybates. "Conosciamo più di 100 binari nella fascia di Kuiper, e la stragrande maggioranza di questi è stata trovata con Hubble."

    E comprensibilmente così. Il telescopio orbitante, 13,3 metri (43,5 piedi) di lunghezza, che ha uno specchio primario con un diametro di 2,4 metri (7 piedi, 10,5 pollici), non è gravato dai normali effetti di sfocatura dell'atmosfera terrestre, poiché risiede comodamente al di sopra dell'atmosfera. Sebbene alcuni dei più grandi telescopi terrestri siano talvolta in grado di osservare i cieli con una chiarezza simile, Hubble può rilevare un piccolo, satellite debole in orbita molto vicino a un più grande, asteroide più luminoso che un telescopio sulla Terra potrebbe perdere.

    Il 9 gennaio 2020, la Lucy Mission ha annunciato ufficialmente che non avrebbe visitato le sette, ma otto asteroidi. Come risulta, Euribate, uno degli asteroidi lungo il percorso di Lucy, ha un piccolo satellite. Poco dopo che il team di Lucy ha scoperto il satellite, sia esso ed Euribate si mossero dietro il Sole, impedendo al team di osservarlo ulteriormente. Però, gli asteroidi sono emersi da dietro il Sole nel luglio 2020, e da allora, il team di Lucy è stato in grado di osservare il satellite con Hubble in più occasioni, consentendo al team di definire con precisione l'orbita del satellite e consentendo al piccolo satellite di ottenere finalmente un nome ufficiale:Queta. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA

    Per sapere dove cercare i satelliti, il team scientifico ha dovuto calcolare le sfere di Hill degli asteroidi che volevano esaminare. La sfera di Hill è una sfera immaginaria attorno a un corpo, all'interno del quale il corpo esercita l'influenza gravitazionale dominante. In altre parole, tutti i satelliti stabili di un corpo orbitano all'interno della sua sfera di Hill. Sfera della collina terrestre, ad esempio, ha un raggio di quasi 1,5 milioni di km (930, 000 miglia), e la Luna orbita sicura all'interno a circa 380, 000 chilometri (236, 000 miglia).

    Il team di Noll ha presentato una proposta per utilizzare Hubble per la ricerca di satelliti e ha effettuato il primo giro di osservazioni nell'autunno del 2018. Hanno quindi setacciato le immagini alla ricerca di prove di satelliti. Questo processo è difficile, poiché le immagini grezze di Hubble possono essere disordinate. "Ha un sacco di dossi e macchie, non è una cosa pulita, " osserva Noll. Ad esempio, le immagini grezze di oggetti luminosi spesso mostrano picchi di diffrazione, le luminose forme a X che ricordano le stelle a quattro punte dei cartoni animati. Le fotocamere di Hubble sono anche suscettibili ai raggi cosmici (particelle che viaggiano a una velocità prossima a quella della luce) che possono apparire come punti luminosi sulle immagini. "Quindi quando guardi [le immagini], tu dici, "Bene, è quel blob un satellite, o è solo una parte... del modo in cui la luce viene dispersa dall'intero gruppo ottico attraverso il telescopio?'" Tranne un breve falso allarme quando è apparso che un altro obiettivo di Lucy, Orus, potrebbe essere un binario, il team non ha visto nuove prove di satelliti.

    Questo è, fino a novembre 2019. La notte prima di una grande riunione del team scientifico, Noll stava preparando una presentazione sulla ricerca dei satelliti. Nel cercare foto per dimostrare le difficoltà di distinguere tra satelliti e altri blob luminosi, si è imbattuto in una delle foto di Hubble del suo team del 12 settembre, 2018. Dopo aver sperimentato la luminosità e il contrasto, vide un particolare punto luminoso vicino a Euribate. "Ho detto, "Perbacco, quello sembra davvero come mi aspetterei che sia un satellite.'" Rendendosi conto che si stava facendo tardi, ha cerchiato l'oggetto e ha finito di fare la presentazione. Nel suo discorso del giorno dopo, ha sottolineato la sorprendente somiglianza dell'oggetto con un satellite. Tra il pubblico c'era Mike Brown, uno dei co-investigatori scientifici della missione. Brown si interruppe per chiedere a Noll se avesse guardato i dati dell'altra osservazione del 14 settembre, ma Noll ha ammesso che non aveva ancora avuto una possibilità. Secondo Noll, prima che finisse di presentare, Brown ha esaminato i dati del 14 settembre ed ha esclamato, "Lo vedo anche lì!"

    Il team scientifico di Lucy esamina le immagini del satellite. Il co-scopritore Keith Noll e Mike Brown siedono uno di fronte all'altro davanti allo schermo mentre altri membri del team scientifico guardano. Credito:SwRI/J. Spencer

    Tutti si sono accalcati intorno al portatile di Brown. Avevano davvero scoperto un satellite di Eurybates? Il team ha notato che confrontando le due foto, l'oggetto sembrava essersi mosso un po', come potrebbe fare un satellite. Un controllo ha rivelato che le posizioni osservate dell'oggetto si adattano a molte possibili orbite. Dal punto di vista della dinamica planetaria, aveva anche senso che Eurybates potesse avere un satellite. Eurybates è uno di un enorme insieme di frammenti creati dalla stessa collisione di asteroidi, quindi l'idea che uno di questi frammenti possa orbitare attorno a Eurybates non è inverosimile. Questi erano tutti passi nella giusta direzione, ma non prove conclusive. Il team ha avuto solo due osservazioni finora, e secondo Noll, "Non credi mai davvero a niente finché non lo vedi per la terza volta, quindi abbiamo dovuto ottenere più dati." Hanno presentato una proposta urgente per utilizzare nuovamente Hubble, che è stato approvato abbastanza rapidamente che il team è stato in grado di ottenere le proprie osservazioni circa un mese dopo. Hanno richiesto 12 possibilità di osservare il satellite, ma ne furono concessi tre. Se potessero vedere di nuovo il satellite su almeno uno dei tre, sarebbero stati dati gli altri nove.

    La loro prima possibilità è stata l'11 dicembre. Il satellite non si è presentato. La squadra non era ancora preoccupata, perché sapeva che c'era una buona possibilità che potesse essere semplicemente troppo vicino a Eurybates, e perso nel bagliore. Hanno provato una seconda volta il 21 dicembre, ma con loro grande costernazione, il timido scoglio non si trovava da nessuna parte. Il team ha iniziato a dubitare che il loro cosiddetto satellite esistesse. "Forse ci stiamo solo prendendo in giro. Forse non è reale, "Noll ricorda di aver pensato.

    Finalmente, il 3 gennaio l'hanno trovato. Il piccolo, il satellite debole era chiaramente visibile nelle nuove immagini. Come avevano sospettato, nelle due osservazioni precedenti era troppo vicino a Eurybates (che è più di 6, 000 volte più luminoso del suo compagno) da vedere. La differenza di luminosità suggerisce che il satellite ha probabilmente un diametro inferiore a 1 km (0,6 miglia), gracile rispetto a Eurybates (64 km, o 40 miglia).

    Illustrazione dell'asteroide Lucy Trojan bersaglio Eurybates e del suo satellite, Queta. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA

    Poco dopo che il team di Lucy ha scoperto il satellite, sia esso ed Euribate si mossero dietro il Sole, impedendo al team di osservarlo ulteriormente. Però, gli asteroidi sono emersi da dietro il Sole nel luglio 2020, e da allora, il team di Lucy è stato in grado di osservare il satellite con Hubble in più occasioni, permettendo al team di definire con precisione l'orbita del satellite e permettendo al piccolo satellite di ottenere finalmente un nome ufficiale:Queta.

    Queta è il primo asteroide troiano denominato secondo una convenzione di denominazione recentemente rivista per gli asteroidi troiani. Sebbene i Troiani fossero precedentemente chiamati solo per gli eroi dell'Iliade di Omero, i trojan più piccoli ora prendono il nome da atleti olimpici e paralimpici, in riconoscimento di questi eroi dei giorni nostri. Queta prende il nome dall'atleta di atletica leggera messicana Norma Enriqueta "Queta" Basilio Sotelo. Alle Olimpiadi estive del 1968, è diventata la prima donna nella storia ad accendere il calderone olimpico. Il nome "Queta" è stato scelto per il satellite di Eurybates perché il ruolo di Basilio è simile a quello di Eurybates, un araldo greco. Nell'antica Grecia, gli araldi erano messaggeri al servizio di re o governi, un'occupazione che a volte comportava la corsa su lunghe distanze. Secondo l'antico storico greco Erodoto, un araldo di nome Fidippide corse 260 km (160 mi) da Atene a Sparta per richiedere l'aiuto degli Spartani nella battaglia di Maratona. (È da questa leggenda che deriva la parola "maratona".) Gli araldi avevano anche il compito di annunciare l'inizio degli antichi Giochi Olimpici, simile a come la cerimonia della torcia annuncia l'inizio dei Giochi Olimpici moderni. Sebbene la cerimonia della torcia non facesse parte delle antiche Olimpiadi, si ispira ad un'antica tradizione greca chiamata lampadedromia, una staffetta in cui i corridori passano una torcia mentre cercano di mantenere acceso il fuoco sacro. Diversi altri membri della famiglia Eurybates, un gruppo di asteroidi che in realtà sono frammenti formati dalla stessa collisione, prendono il nome dagli eroi dei Giochi Olimpici e Paralimpici del 1968. Come collega pioniere dei Giochi del 1968, Queta si adatta perfettamente.


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