42 dei più grandi oggetti della cintura di asteroidi, situato tra Marte e Giove. La maggior parte di loro sono più grandi di 100 chilometri, con i due asteroidi più grandi Cerere e Vesta, che hanno un diametro di circa 940 e 520 chilometri, e le due più piccole sono Urania e Ausonia, ciascuno solo circa 90 chilometri. Le immagini degli asteroidi sono state catturate con lo strumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) sul Very Large Telescope dell'ESO. Credito:ESO/M. Algoritmo Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL (ONERA/CNRS)
Le immagini dettagliate di questi 42 oggetti sono un balzo in avanti nell'esplorazione degli asteroidi, reso possibile grazie a telescopi terrestri, e contribuire a rispondere all'ultima domanda della vita, l'universo, e ogni cosa.
"Solo tre grandi asteroidi della fascia principale, Cerere, Vesta e Lutezia, sono stati finora ripresi con un alto livello di dettaglio, in quanto visitati dalle missioni spaziali Dawn e Rosetta della NASA e dell'Agenzia Spaziale Europea, rispettivamente, " spiega Pierre Vernazza, dal Laboratoire d'Astrophysique de Marseille in Francia, che ha condotto lo studio sugli asteroidi pubblicato oggi in Astronomia e astrofisica . "Le nostre osservazioni dell'ESO hanno fornito immagini nitide per molti altri obiettivi, 42 in totale."
Il numero precedentemente esiguo di osservazioni dettagliate di asteroidi significava che, fino ad ora, caratteristiche chiave come la loro forma o densità 3D erano rimaste in gran parte sconosciute. Tra il 2017 e il 2019, Vernazza e il suo team hanno deciso di colmare questa lacuna conducendo un'indagine approfondita sui principali corpi nella fascia degli asteroidi.
La maggior parte dei 42 oggetti nel loro campione ha dimensioni maggiori di 100 km; in particolare, il team ha ripreso quasi tutti gli asteroidi della cintura più grandi di 200 chilometri, 20 su 23. I due oggetti più grandi che il team ha sondato sono stati Cerere e Vesta, che hanno un diametro di circa 940 e 520 chilometri, considerando che i due asteroidi più piccoli sono Urania e Ausonia, ciascuno solo circa 90 chilometri.
Ricostruendo le forme degli oggetti, il team si è reso conto che gli asteroidi osservati sono principalmente divisi in due famiglie. Alcuni sono quasi perfettamente sferici, come Igea e Cerere, mentre altri hanno un carattere più peculiare, forma "allungata", la loro regina indiscussa è l'asteroide "osso di cane" Kleopatra.
Combinando le forme degli asteroidi con le informazioni sulle loro masse, il team ha scoperto che le densità cambiano significativamente nel campione. I quattro asteroidi meno densi studiati, tra cui Lamberta e Silvia, hanno densità di circa 1,3 grammi per centimetro cubo, approssimativamente la densità del carbone. Il più alto, Psiche e Kalliope, hanno densità di 3,9 e 4,4 grammi per centimetro cubo, rispettivamente, che è superiore alla densità del diamante (3,5 grammi per centimetro cubo).
Questa grande differenza di densità suggerisce che la composizione degli asteroidi varia in modo significativo, dando agli astronomi importanti indizi sulla loro origine. "Le nostre osservazioni forniscono un forte supporto per la migrazione sostanziale di questi corpi sin dalla loro formazione. In breve, tale enorme varietà nella loro composizione può essere compresa solo se i corpi hanno avuto origine in regioni distinte del Sistema Solare, " spiega Josef Hanuš dell'Università Carlo, Praga, Repubblica Ceca, uno degli autori dello studio. In particolare, i risultati supportano la teoria che gli asteroidi meno densi si siano formati nelle regioni remote oltre l'orbita di Nettuno e siano migrati nella posizione attuale.
Questi risultati sono stati resi possibili grazie alla sensibilità dello strumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) montato sul VLT dell'ESO. "Con le capacità migliorate di SPHERE, insieme al fatto che si sapeva poco sulla forma dei più grandi asteroidi della fascia principale, siamo stati in grado di compiere progressi sostanziali in questo campo, " afferma il co-autore Laurent Jorda, anche del Laboratoire d'Astrophysique de Marseille.
Gli astronomi saranno in grado di fotografare ancora più asteroidi nei minimi dettagli con il prossimo Extremely Large Telescope (ELT) dell'ESO, attualmente in costruzione in Cile e dovrebbe iniziare le operazioni entro la fine di questo decennio. "Le osservazioni ELT degli asteroidi della fascia principale ci permetteranno di studiare oggetti con diametri fino a 35-80 chilometri, a seconda della loro posizione nella cintura, e crateri fino a circa 10-25 chilometri di dimensione, " dice Vernazza. "Avere uno strumento simile a SPHERE all'ELT ci consentirebbe persino di riprendere un campione simile di oggetti nella lontana fascia di Kuiper. Ciò significa che saremo in grado di caratterizzare la storia geologica di un campione molto più ampio di piccoli corpi dal suolo".
