Quattro famiglie di asteroidi estremamente giovani sono state identificate da ricercatori affiliati alla São Paulo State University (UNESP) a Guaratinguetá, Brasile. Un articolo sulla scoperta è stato pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

“Abbiamo identificato le nuove famiglie mediante simulazione numerica utilizzando il metodo di integrazione a ritroso (BIM), che è molto più preciso di altri metodi per datare le famiglie di asteroidi. Ma il BIM funziona solo per famiglie molto giovani che hanno meno di 20 milioni di anni. Fino a poco tempo fa, solo otto famiglie erano state studiate con questo metodo. Ora sappiamo 13, quasi un terzo dei quali sono stati individuati dal nostro gruppo, " disse Valerio Carruba, un professore nel dipartimento di matematica dell'UNESP.

Carruba ha coordinato il progetto di ricerca sulle famiglie di asteroidi condotto presso la Scuola di Ingegneria del campus dell'UNESP a Guaratinguetá. Le quattro famiglie in questione, che hanno tutti meno di 7 milioni di anni, orbita tra Marte e Giove come parte di un raggruppamento noto come fascia principale degli asteroidi.

I parametri chiave di datazione utilizzati erano le longitudini del pericentro e del nodo ascendente. Per un pianeta, cometa o asteroide che si muove intorno al Sole in un'orbita ellittica, il pericentro è il punto in cui si avvicina di più al Sole. Il nodo ascendente è il punto in cui l'orbita incrocia dal lato sud di un piano di riferimento, tipicamente il piano dell'eclittica, al lato nord.

"Quando si forma una famiglia di asteroidi, tutti i pericentri e i nodi ascendenti degli asteroidi sono allineati, ma man mano che la famiglia si evolve, l'allineamento si perde a causa delle perturbazioni gravitazionali prodotte dai pianeti e forse da alcuni asteroidi massicci, " ha spiegato Carruba. "Sulla base dei dati attuali, Il BIM consente di tornare indietro nel tempo utilizzando la simulazione numerica per ricostruire l'ambiente in cui i parametri erano allineati e quindi datare la famiglia di asteroidi".

Oltre alle quattro nuove famiglie da loro stesse individuate, il gruppo ha studiato 55 nuove famiglie identificate da altri scienziati. Oltre a frequentare le famiglie, hanno stabilito un diagramma che, con notevole precisione, distingue tra famiglie formate da eventi collisionali e famiglie formate da fissione di un corpo precursore.

Quando due asteroidi si scontrano, uno o entrambi possono frammentarsi, dando origine a una famiglia con più oggetti. fissione, d'altra parte, consiste nell'espulsione di materia da parte di un corpo precursore, vuoi perché ha acquisito una rotazione molto rapida sul proprio asse e ha subito un urto, vuoi perché ha recentemente espulso un corpo secondario che si è rotto.

"Una delle quattro famiglie che abbiamo identificato è stata senza dubbio formata da un evento di collisione. È molto probabile che la collisione sia stata l'origine di un'altra. Le altre sono state identificate molto di recente, e abbiamo bisogno di più studi per formulare un'ipotesi sulla loro formazione, " Disse Carruba.

Risonanza di movimento

La Main Belt è una straordinaria nicchia di asteroidi, con più di 700 oggetti conosciuti. Il numero è in costante aumento grazie al miglioramento dei metodi di rilevamento, e può essere stimato in milioni.

Secondo Carruba, gli asteroidi nella fascia principale sono tutt'altro che distribuiti uniformemente. Varie regioni diverse si sono formate all'interno della cintura a causa dell'interazione gravitazionale altamente complessa tra tanti corpi e, soprattutto, al potente campo gravitazionale di Giove.

Un driver importante di questa struttura è un fenomeno noto come "risonanza del moto medio", che si verifica quando due corpi in orbita attorno a un terzo hanno periodi orbitali strettamente abbinati legati da un rapporto di due piccoli interi.

Le risonanze creano spazi vuoti nella distribuzione radiale degli asteroidi. Si chiamano Kirkwood Gaps, in onore dell'astronomo statunitense Daniel Kirkwood (1814-95), che ha identificato e spiegato queste zone libere da asteroidi nella fascia principale.

"Tra il 33% e il 35% degli asteroidi nella fascia principale sono membri di famiglie, "Carruba ha detto. "Ci sono oltre 120 famiglie riconoscibili e decine di gruppi meno statisticamente significativi. Le famiglie numerose comprendono centinaia di membri, mentre le piccole famiglie possono avere una decina di membri."

Le stime dell'età delle famiglie di asteroidi nella fascia vanno da pochi milioni a centinaia di milioni di anni. L'origine della famiglia più antica è stata datata a 4 miliardi di anni fa, quindi ha partecipato alla prima fase della formazione del Sistema Solare.