La maggior parte delle stelle nell'universo diventerà abbastanza luminosa da far esplodere gli asteroidi circostanti in frammenti successivamente più piccoli usando solo la loro luce, secondo un astronomo dell'Università di Warwick.

La radiazione elettromagnetica delle stelle alla fine della loro fase di "ramo gigante" - che dura solo pochi milioni di anni prima di collassare in nane bianche - sarebbe abbastanza forte da far ruotare ad alta velocità anche asteroidi distanti fino a quando non si lacerano ancora e ancora. Di conseguenza, anche la nostra stessa cintura di asteroidi sarà facilmente polverizzata dal nostro Sole tra miliardi di anni.

Il nuovo studio del Dipartimento di Fisica dell'Università di Warwick, pubblicato in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , analizza il numero di eventi successivi di rottura e la velocità con cui si verifica questa cascata.

Gli autori hanno concluso che tutti gli asteroidi di un sistema, tranne quelli più distanti o più piccoli, verrebbero disintegrati in un milione di anni relativamente breve, lasciando dietro di sé detriti che gli scienziati possono trovare e analizzare intorno alle stelle nane bianche morte. Alcuni di questi detriti possono avere la forma di "doppi asteroidi" che ruotano l'uno intorno all'altro mentre orbitano attorno al Sole.

Dopo che le stelle della sequenza principale come il nostro Sole hanno bruciato tutto il loro combustibile a idrogeno, diventano quindi centinaia di volte più grandi durante una fase di "ramo gigante" e aumentano la loro luminosità di diecimila volte, emettendo intense radiazioni elettromagnetiche. Quando quell'espansione si fermerà, una stella perde i suoi strati esterni, lasciando dietro di sé un nucleo denso noto come nana bianca.

La radiazione della stella sarà assorbita dagli asteroidi orbitanti, ridistribuito internamente e quindi emesso da un luogo diverso, creando uno squilibrio. Questo squilibrio crea un effetto di coppia che molto gradualmente fa girare l'asteroide, alla fine per rompere la velocità a una rotazione completa ogni 2 ore (la Terra impiega quasi 24 ore per completare una rotazione completa). Questo effetto è noto come effetto YORP, prende il nome da quattro scienziati (Yarkovsky, O'Keefe, Radzievskii, Paddack) che ha contribuito con idee al concept.

Infine, questa coppia separerà l'asteroide in pezzi più piccoli. Il processo si ripeterà quindi in più fasi, proprio come nel classico gioco arcade "Asteroids" si scompongono in asteroidi sempre più piccoli dopo ogni evento di distruzione. Gli scienziati hanno calcolato che nella maggior parte dei casi ci saranno più di dieci eventi di fissione, o rotture, prima che i pezzi diventino troppo piccolo per essere colpito.

L'autore principale Dr. Dimitri Veras, dal Gruppo di Astronomia e Astrofisica dell'Università di Warwick, disse:"Quando una stella tipica raggiunge lo stadio di ramo gigante, la sua luminosità raggiunge un massimo compreso tra 1, 000 e 10, 000 volte la luminosità del nostro Sole. Quindi la stella si contrae molto rapidamente in una nana bianca delle dimensioni della Terra, dove la sua luminosità scende a livelli inferiori a quella del nostro Sole. Quindi, l'effetto YORP è molto importante durante la fase di ramificazione gigante, ma quasi inesistente dopo che la stella è diventata una nana bianca.

"Per un ramo di stelle giganti di massa solare, come quello che diventerà il nostro Sole, anche gli analoghi della cintura di eso-asteroidi saranno effettivamente distrutti. L'effetto YORP in questi sistemi è molto violento e agisce rapidamente, nell'ordine di un milione di anni. Non solo la nostra cintura di asteroidi sarà distrutta, ma sarà fatto rapidamente e violentemente. E solo grazie alla luce del nostro Sole."

I resti di questi asteroidi alla fine formeranno un disco di detriti attorno alla nana bianca, e il disco sarà attratto nella stella, 'inquinandolo." Questo inquinamento può essere rilevato dalla Terra dagli astronomi e analizzato per determinarne la composizione.

Il Dr. Veras aggiunge:"Questi risultati aiutano a localizzare i campi di detriti nei sistemi planetari di rami giganti e nane bianche, che è cruciale per determinare come le nane bianche sono inquinate. Abbiamo bisogno di sapere dove si trovano i detriti quando la stella diventa una nana bianca per capire come si formano i dischi. Quindi l'effetto YORP fornisce un contesto importante per determinare dove avrebbero avuto origine quei detriti".

Quando il nostro Sole morirà ed esaurirà il carburante tra circa 6 miliardi di anni, anch'esso perderà i suoi strati esterni e collasserà in una nana bianca. Man mano che la sua luminosità cresce, bombarderà la nostra cintura di asteroidi con radiazioni sempre più intense, sottoponendo gli asteroidi all'effetto YORP e rompendoli in pezzi sempre più piccoli, proprio come in un gioco di "Asteroids".

La maggior parte degli asteroidi sono quelli che sono conosciuti come "mucchi di macerie", un insieme di rocce tenute insieme in modo lasco, il che significa che hanno poca forza interna. Però, gli asteroidi più piccoli hanno una maggiore forza interna, e mentre questo effetto abbatterà oggetti più grandi abbastanza rapidamente, i detriti si appiattiranno su oggetti di circa 1-100 metri di diametro. Una volta avviata la fase del "ramo gigante", il processo continuerà senza sosta fino a raggiungere questo plateau.

L'effetto diminuisce con l'aumentare della distanza dalla stella e con l'aumentare della forza interna dell'asteroide. L'effetto YORP può rompere gli asteroidi a centinaia di AU (Unità astronomiche), molto più lontano di dove risiedono Nettuno o Plutone.

Però, l'effetto YORP influenzerà solo gli asteroidi. Gli oggetti più grandi di Plutone probabilmente sfuggiranno a questo destino a causa delle loro dimensioni e della loro forza interna, a meno che non vengano spezzati da un altro processo, come una collisione con un altro pianeta.

"Detriti post-sequenza principale dalla rottura YORP indotta dalla rotazione di piccoli corpi II:fissioni multiple, punti di forza interni e produzione binaria" è pubblicato in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .