La distribuzione di magnitudo assoluta dei NEA osservati con INT/IDS. Credito:Marcel Popescu (IAC/AIRA)
Lo studio degli asteroidi vicini alla Terra (NEA) è guidato da ragioni sia scientifiche che pratiche. A causa della loro vicinanza al nostro pianeta, possono fornire informazioni chiave sulla consegna di acqua e materiale ricco di sostanze organiche alla Terra primordiale, e il successivo emergere della vita. D'altra parte, questi piccoli corpi del Sistema Solare hanno probabilità non trascurabili a lungo termine di scontrarsi con la Terra, e possono essere obiettivi di future esplorazioni spaziali.
Nell'ambito della collaborazione EURONEAR, un gruppo di astronomi ha eseguito un'indagine spettroscopica dei NEA utilizzando l'Isaac Newton Telescope (INT) dotato dell'Intermediate Dispersion Spectrograph (IDS). Il programma di borse di studio ING, mirato a fornire una formazione pratica di 4-6 studenti all'anno, era al centro di questa ricerca. Gli studenti sono stati invitati a partecipare al sondaggio EURONEAR effettuando le osservazioni, e sono stati assistiti a distanza dall'Istituto Astronomico di Bucarest (Romania) da uno dei principali ricercatori del programma.
L'obiettivo di questo lavoro collaborativo era di caratterizzare spettroscopicamente un campione significativo di NEA con dimensioni nell'intervallo 0,25-5,5 km (classificato come grande). Le dimensioni degli asteroidi sono determinate dalle loro magnitudini assolute (la distribuzione delle magnitudini assolute degli oggetti osservati è mostrata in Figura 1) e dalle loro proprietà superficiali (albedos), che può essere dedotto dalla spettroscopia.
Il team di astronomi ha scoperto che la popolazione di NEA mostra una grande varietà di oggetti in termini di proprietà fisiche e dinamiche. A grandi linee, corrisponde ai modelli di composizione della cintura di asteroidi principale interna (situata a distanza eliocentrica tra 2,2 e 2,5 unità astronomiche), che è la probabile regione di origine di questi corpi. Però, mostrano differenze spettrali perché i NEA sono soggetti ad approcci planetari, bombardamento energetico di micrometeoriti, forti effetti del vento solare e delle radiazioni.
in primo luogo, gli asteroidi con una composizione simile al carbonio, indicato come C-complesso (un esempio è mostrato in Figura 2), hanno un valore di distanza eliocentrica del perielio più alto (dell'ordine di una unità astronomica) rispetto al perielio mediano dei corpi dominati da olivina e pirosseni. Questi asteroidi del complesso C si disgregano più facilmente a causa degli effetti termici e quelli più piccoli hanno maggiori probabilità di essere distrutti più lontano dal Sole. E in secondo luogo, questo lavoro delinea le prove che la frammentazione della fatica termica è uno dei principali processi per il ringiovanimento delle superfici NEA.
Un caso estremo corrisponde a (267223) 2001 DQ8 che ha una temperatura superficiale al perielio (a una distanza eliocentrica di 0,18 unità astronomiche) di circa 625 K, ma quando raggiunge l'afelio a 3,5 unità astronomiche dal Sole, la temperatura scende a 150 K. Questa grande variazione di temperatura porta a fatica termica seguita da frammentazione termica.
Motivato da ragioni di esplorazione spaziale, questo team di astronomi ha osservato 31 possibili obiettivi per le missioni spaziali. Includevano gli asteroidi (459872) 2014 EK24, (436724) 2011 UW158, e (67367) 2000 LY27, che sono adatti per l'esplorazione di ritorno del campione.
In particolare, il più interessante di questi è l'asteroide di tipo A (67367) 2000 LY27. Ha una composizione ricca di olivina che potrebbe essersi formata nel mantello di un grande corpo. Così, può rappresentare una buona opportunità per studiare frammenti provenienti da planetesimi che si sono differenziati (processo definito come la separazione di strati distinti che formano un nucleo di ferro, un mantello di silicato e una crosta basaltica) nella prima storia del Sistema Solare.
Finalmente, Sono stati caratterizzati 27 asteroidi potenzialmente pericolosi (questi corpi celesti mostrano un rischio a lungo termine di collisione con il nostro pianeta). La strategia di mitigazione dipende molto dalle loro proprietà fisiche, così i dati spettrali sono stati ottenuti per determinare le loro composizioni.