Il rendering di questo artista mostra l'asteroide (sopra) e il pianeta Mercurio (sotto). Credito:CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva
Utilizzando la potente Dark Energy Camera (DECam) da 570 megapixel in Cile, gli astronomi solo dieci giorni fa hanno scoperto un asteroide con il periodo orbitale più breve di qualsiasi altro asteroide conosciuto nel Sistema Solare. L'orbita dell'asteroide di circa 1 chilometro di diametro si avvicina a 20 milioni di chilometri (12 milioni di miglia o 0,13 au), dal Sole ogni 113 giorni. Asteroide 2021 PH 27 , rivelato nelle immagini acquisite durante il crepuscolo, ha anche la distanza media più piccola (semiasse maggiore) di qualsiasi altro asteroide conosciuto nel nostro Sistema Solare:solo Mercurio ha un periodo più breve e un semiasse maggiore più piccolo. L'asteroide è così vicino al massiccio campo gravitazionale del Sole, sperimenta i più grandi effetti relativistici generali di qualsiasi oggetto conosciuto del Sistema Solare.
L'asteroide designato 2021 PH 27 è stato scoperto da Scott S. Sheppard del Carnegie Institution of Science nei dati raccolti dalla Dark Energy Camera (DECam) montata sul telescopio da 4 metri Víctor M. Blanco all'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo (CTIO) in Cile. Le immagini della scoperta dell'asteroide sono state scattate da Ian Dell'antonio e Shenming Fu della Brown University nei cieli del crepuscolo la sera del 13 agosto 2021. Sheppard aveva collaborato con Dell'antonio e Fu mentre conduceva osservazioni con DECam per il volume locale Indagine a campione completa, che sta studiando la maggior parte dei massicci ammassi di galassie nell'Universo locale. Hanno preso tempo dall'osservare alcuni degli oggetti più grandi a milioni di anni luce di distanza per cercare oggetti molto più piccoli, gli asteroidi, più vicini a casa.
Uno dei più performanti, imager CCD ad ampio campo nel mondo, DECam è stato progettato per il Dark Energy Survey (DES) finanziato dal DOE, è stato costruito e testato al Fermilab del DOE, ed è stato gestito dal DOE e dalla NSF tra il 2013 e il 2019. Attualmente DECam è utilizzato per programmi che coprono una vasta gamma di scienze. L'archivio scientifico DECam è curato dal Community Science and Data Center (CSDC). CTIO e CSDC sono programmi del NOIRLab di NSF.
Crepuscolo, subito dopo il tramonto o prima dell'alba, è il momento migliore per cacciare asteroidi interni all'orbita terrestre, in direzione dei due pianeti più interni, Mercurio e Venere. Come ti dirà qualsiasi osservatore di stelle, Mercurio e Venere non sembrano mai allontanarsi molto dal Sole nel cielo e sono sempre meglio visibili vicino all'alba o al tramonto. Lo stesso vale per gli asteroidi che orbitano anche vicino al Sole.
Dopo il 2021 PH 27 la scoperta, David Tholen dell'Università delle Hawaii ha misurato la posizione dell'asteroide e ha previsto dove potrebbe essere osservato la sera successiva. Successivamente, il 14 agosto 2021, è stato osservato ancora una volta da DECam, e anche dai Telescopi Magellan presso l'Osservatorio Las Campanas in Cile. Quindi, la sera del 15, Marco Micheli dell'Agenzia spaziale europea ha utilizzato la rete dell'Osservatorio Las Cumbres di telescopi da 1 a 2 metri per osservarlo dal CTIO in Cile e dal Sud Africa, oltre alle ulteriori osservazioni di DECam e Magellan, poiché gli astronomi hanno rinviato le loro osservazioni originariamente programmate per avere una visione dell'asteroide appena scoperto.
L'asteroide con il periodo orbitale più veloce del Sistema Solare è stato scoperto al CTIO di NOIRLab utilizzando la potente Dark Energy Camera (DECam) da 570 megapixel in Cile, il nuovo vicino più prossimo del Sole. L'asteroide è stato ripreso all'interno dell'orbita di Mercurio ed è stato colorato di rosso e blu per mostrare le due diverse ore in cui è stato ripreso la notte della scoperta del 13 agosto 2021, a soli tre minuti di distanza. Credito:CTIO/NOIRLab/NSF/DOE/DECam/AURA/S.S. Sheppard (Carnegie Institution of Science)
"Anche se il tempo del telescopio per gli astronomi è molto prezioso, la natura internazionale e l'amore per l'ignoto rendono gli astronomi molto disposti a scavalcare la propria scienza e le proprie osservazioni per seguire nuove, scoperte interessanti come questa, "dice Sheppard.
Pianeti e asteroidi orbitano attorno al Sole in orbite ellittiche (o ovali), con l'asse più largo dell'ellisse avente un raggio descritto come semiasse maggiore. 2021 PH 27 ha un semiasse maggiore di 70 milioni di chilometri (43 milioni di miglia o 0,46 au), dandogli un periodo orbitale di 113 giorni su un'orbita allungata che attraversa le orbite sia di Mercurio che di Venere.
Potrebbe aver iniziato la vita nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove ed essere stato spostato dai disturbi gravitazionali dei pianeti interni che lo hanno avvicinato al Sole. La sua elevata inclinazione orbitale di 32 gradi suggerisce, però, che potrebbe invece essere una cometa estinta del Sistema Solare esterno che è stata catturata in un'orbita di breve periodo più vicina quando passa vicino a uno dei pianeti terrestri. Le future osservazioni dell'asteroide getteranno più luce sulle sue origini.
La sua orbita è probabilmente anche instabile per lunghi periodi di tempo, e probabilmente alla fine si scontrerà con Mercurio, Venere o il Sole tra qualche milione di anni, o essere espulso dal Sistema Solare interno dall'influenza gravitazionale dei pianeti interni.
Gli astronomi hanno difficoltà a trovare questi asteroidi interni perché sono molto spesso nascosti dal bagliore del sole. Quando gli asteroidi si avvicinano così tanto alla nostra stella più vicina, sperimentano una varietà di stress, come le sollecitazioni termiche dovute al calore del sole, e sollecitazioni fisiche dovute alle forze di marea gravitazionali. Questi stress potrebbero causare la rottura di alcuni degli asteroidi più fragili.
L'asteroide con il periodo orbitale più veloce del Sistema Solare è stato scoperto al CTIO di NOIRLab utilizzando la potente Dark Energy Camera (DECam) da 570 megapixel in Cile, il nuovo vicino più prossimo del Sole. L'illustrazione mostra le posizioni dei pianeti e dell'asteroide nella notte della scoperta del 13 agosto 2021, come sarebbero visti da un punto di osservazione nel piano del Sistema Solare. L'inclinazione relativamente alta di 32 gradi significa che l'asteroide potrebbe essere una cometa estinta del Sistema Solare esterno che è stata catturata in un'orbita di breve periodo quando passa vicino a uno dei pianeti terrestri. Le osservazioni future faranno più luce sulle sue origini. Credito:CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva (motore spaziale)
"La frazione di asteroidi all'interno della Terra e di Venere rispetto all'esterno ci darà un'idea della forza e della struttura di questi oggetti, " dice Sheppard. Se la popolazione di asteroidi su orbite simili al 2021 PH 27 sembra esaurito, potrebbe dire agli astronomi quale frazione di asteroidi vicini alla Terra sono cumuli di macerie che sono tenuti insieme in modo lasco, al contrario di solidi pezzi di roccia, che potrebbe avere conseguenze per gli asteroidi che potrebbero essere in rotta di collisione con la Terra e come potremmo deviarli.
"Comprendere la popolazione di asteroidi all'interno dell'orbita terrestre è importante per completare il censimento degli asteroidi vicino alla Terra, inclusi alcuni dei più probabili impatti della Terra che possono avvicinarsi alla Terra durante il giorno e che non possono essere facilmente scoperti nella maggior parte dei sondaggi che si osservano di notte, lontano dal Sole, " dice Sheppard. Aggiunge che dal 2021 PH 27 si avvicina così vicino al Sole, "...la sua temperatura superficiale arriva a quasi 500 gradi C (circa 900 gradi F) al massimo avvicinamento, abbastanza caldo da fondere il piombo".
Perché 2021 PH 27 è così vicino al massiccio campo gravitazionale del Sole, sperimenta i più grandi effetti relativistici generali di qualsiasi oggetto conosciuto del Sistema Solare. Questo si rivela come una leggera deviazione angolare nell'orbita ellittica dell'asteroide nel tempo, un movimento chiamato precessione, che ammonta a circa un minuto d'arco per secolo.
L'asteroide sta entrando in congiunzione solare quando dal nostro punto di vista si vede muoversi dietro al Sole. Si prevede che tornerà alla visibilità dalla Terra all'inizio del 2022, quando nuove osservazioni potranno determinarne l'orbita in modo più dettagliato, permettendo all'asteroide di ottenere un nome ufficiale.
