Nel 2013 un piccolo meteoroide, le dimensioni di una casa, sfrecciò attraverso l'atmosfera terrestre ed esplose sulla città russa di Chelyabinsk. L'esplosione ha frantumato le finestre, e più di mille persone sono state curate per lesioni da detriti volanti. Quante rocce di dimensioni simili hanno orbite che le avvicinano alla Terra? Un nuovo studio ha risposto a questa domanda utilizzando la Dark Energy Camera (DECam) sul telescopio Blanco dell'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo. Il risultato offre nuove intuizioni sulla natura e l'origine dei piccoli meteoroidi.

I Near Earth Objects (NEO) sono asteroidi o comete le cui orbite li avvicinano all'orbita terrestre. Il loro approccio ravvicinato li rende un potenziale pericolo di impatto sulla Terra in grado di causare una distruzione diffusa.

Mentre gli impattatori molto grandi (10 chilometri) possono indurre eventi di estinzione di massa come l'evento che ha portato alla scomparsa dei dinosauri, impattori molto più piccoli possono anche provocare il caos. Il meteoroide che è esploso a Chelyabinsk ha scatenato una potente onda d'urto che ha distrutto edifici e fatto saltare in aria le persone. Relativamente minuta a "soli" 17 metri di diametro, paragonabile alle dimensioni di un edificio di 6 piani, l'impattore, quando è esploso, rilasciato circa dieci volte l'energia della bomba atomica di Hiroshima.

Un'indagine per NEO in corso con DECam sul telescopio Blanco di 4 m presso l'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo ha ora stimato il numero di oggetti nell'orbita vicina alla Terra che sono di dimensioni simili all'impattore di Chelyabinsk. Lori Allen, Direttore del Kitt Peak National Observatory e capo ricercatore dello studio, spiegato, "Ci sono circa 3,5 milioni di NEO più grandi di 10 metri, una popolazione dieci volte più piccola di quanto dedotto in studi precedenti. Circa il 90% di questi NEO si trova nella gamma di dimensioni di Chelyabinsk di 10-20 metri".

Lo studio, da pubblicare in Giornale Astronomico , è il primo a derivare, da un singolo set di dati osservativi senza ipotesi di modelli esterni, la distribuzione dimensionale dei NEO da 1 chilometro fino a 10 metri. Un risultato simile è stato ottenuto in uno studio indipendente che ha analizzato più set di dati (Tricarico 2017).

Sebbene i risultati sorprendenti non alterino la minaccia di impatto dei NEO di dimensioni domestiche, che è vincolato dal tasso osservato di eventi bolidi simili a Chelyabinsk, forniscono nuove intuizioni sulla natura e l'origine dei piccoli NEO.

David Trilling (Università dell'Arizona settentrionale), il primo autore dello studio, ha spiegato come lo studio ha riconciliato il numero sorprendentemente piccolo di NEO di dimensioni domestiche con il tasso osservato di eventi simili a Chelyabinsk:"Se i NEO di dimensioni domestiche sono responsabili di eventi simili a Chelyabinsk, i nostri risultati sembrano dire che la probabilità di impatto media di un NEO delle dimensioni di una casa è in realtà dieci volte maggiore della probabilità di impatto media di un NEO di grandi dimensioni. Sembra strano, ma potrebbe dirci qualcosa di interessante sulla storia dinamica dei NEO".

Trilling ipotizza che le distribuzioni orbitali dei NEO grandi e piccoli differiscano, con piccoli NEO concentrati in bande di detriti di collisione che hanno maggiori probabilità di avere un impatto sulla Terra. Bande di detriti potrebbero essere prodotte quando NEO più grandi si frammentano in sciami di massi più piccoli. Testare questa ipotesi è un problema interessante per il futuro.

La stima dell'efficienza di rilevamento dello studio è stata fondamentale per il risultato. Frank Valdes (NOAO), che ha sviluppato la pipeline di riduzione e analisi dei dati per il progetto, ha sottolineato che "Il modo migliore per misurare l'efficienza di rilevamento è impiantare NEO sintetici nel flusso di dati e quindi rilevare quelli falsi nello stesso modo in cui vengono rilevati i NEO reali".

Ben abbinato allo studio di piccoli, deboli NEO, anche la grande apertura del telescopio Blanco di 4 metri e l'ampio campo visivo del DECam sono stati fondamentali per lo studio. Descrivendo l'ampia portata scientifica di DECam, Allen ha osservato, "DECam ha il potere di rivoluzionare molti campi dell'astronomia, dalla nostra comprensione della materia oscura e dell'energia oscura, alla ricerca di pianeti lontani nel nostro Sistema Solare e alla nostra comprensione dell'ambiente vicino alla Terra."