Un'idea frequente nei film di fantascienza e apocalittici è quella di un asteroide che colpisce la Terra e causa una devastazione globale. Anche se le probabilità che questo tipo di estinzione di massa si verifichi sul nostro pianeta sono incredibilmente piccole, non sono pari a zero.
I risultati della missione Dart della NASA sull'asteroide Dimorphos sono stati ora pubblicati su Nature Astronomy . Contengono dettagli affascinanti sulla composizione di questo asteroide e sulla possibilità di difendere la Terra dalle rocce spaziali in arrivo.
Il Double Asteroid Redirection Test (Dart) è stata una missione di un veicolo spaziale lanciata nel novembre 2021. È stata inviata su un asteroide chiamato Dimorphos e gli è stato ordinato di scontrarsi frontalmente con esso nel settembre 2022.
Dimorphos non rappresentava e non rappresenta alcuna minaccia per la Terra nel prossimo futuro. Ma la missione era progettata per verificare se fosse possibile deviare un asteroide lontano da una rotta di collisione con la Terra attraverso mezzi "cinetici", in altre parole, un impatto diretto di un oggetto creato dall'uomo sulla sua superficie.
Le missioni sugli asteroidi non sono mai facili. Le dimensioni relativamente piccole di questi oggetti (rispetto ai pianeti e alle lune) significano che non esiste una gravità apprezzabile per consentire alla navicella spaziale di atterrare e raccogliere un campione.
Negli ultimi tempi le agenzie spaziali hanno lanciato numerosi veicoli spaziali verso gli asteroidi. Ad esempio, la missione Hayabusa-2 dell'agenzia spaziale giapponese (Jaxa) ha raggiunto l'asteroide Ryugu nel 2018, lo stesso anno in cui la missione Osiris-Rex della Nasa si è incontrata con l'asteroide Bennu.
Le missioni giapponesi Hayabusa (1 e 2) spararono un piccolo proiettile verso la superficie mentre si avvicinavano ad essa. Avrebbero quindi raccolto i detriti mentre volavano.
Tuttavia, la missione Dart era speciale in quanto non era stata inviata per consegnare campioni di materiale asteroidale ai laboratori sulla Terra. Invece, avrebbe dovuto volare ad alta velocità nella roccia spaziale e venire distrutto nel processo.
Una collisione ad alta velocità con un asteroide richiede una precisione incredibile. L'obiettivo di Dimorphos di Dart era in realtà parte di un doppio sistema di asteroidi, noto come binario perché l'oggetto più piccolo orbita attorno a quello più grande. Questo binario conteneva sia Didymus, il più grande dei due oggetti, sia Dimorphos, che si comporta effettivamente come una luna.
Le simulazioni di ciò che è accaduto a Dimorphos mostrano che mentre potremmo aspettarci di vedere un cratere molto grande sull'asteroide a causa dell'impatto di Dart, è più probabile che abbia invece cambiato la forma dell'asteroide.
Formica che colpisce due autobus
La collisione è stata quella di una massa di 580 kg che ha colpito un asteroide di circa 5 miliardi di kg. Per fare un confronto, ciò equivale a una formica che colpisce due autobus. Ma anche la navicella spaziale viaggia a circa 6 chilometri al secondo.
I risultati della simulazione basati sulle osservazioni dell’asteroide Dimorphos hanno dimostrato che l’asteroide ora orbita attorno al suo compagno più grande, Didymus, 33 minuti più lentamente di prima. La sua orbita è passata da 11 ore e 55 minuti a 11 ore e 22 minuti.
Anche il cambiamento di slancio al nucleo di Dimorphos è maggiore di quanto si potrebbe prevedere dall'impatto diretto, cosa che a prima vista potrebbe sembrare impossibile. Tuttavia, l’asteroide è di costruzione piuttosto debole, costituito da macerie sciolte tenute insieme dalla gravità. L'impatto fece volare via molto materiale da Dimorphos.
Questo materiale ora viaggia nella direzione opposta a quella dell'impatto. Questo agisce come un rinculo, rallentando l'asteroide.
Le osservazioni di tutto il materiale altamente riflettente rilasciato da Dimorphos consentono agli scienziati di stimare quanto di esso sia andato perso dall'asteroide. Il risultato è di circa 20 milioni di chilogrammi, equivalenti a circa sei razzi Saturn V dell'era Apollo a pieno carico di carburante.
Combinando insieme tutti i parametri (massa, velocità, angolo e quantità di materiale perso) e simulando l'impatto ha permesso ai ricercatori di essere abbastanza sicuri della risposta. Fiduciosi non solo per quanto riguarda la granulometria del materiale proveniente da Dimorphos, ma anche che l'asteroide abbia una coesione limitata e che la superficie debba essere costantemente alterata, o rimodellata, da impatti minori.
Ma cosa ci dice questo sulla protezione dall’impatto di un asteroide? Tra gli impatti recenti più significativi sulla Terra figurano la meteora che si spezzò nel cielo sopra la città di Chelyabinsk, in Russia, nel 2013, e il famigerato impatto di Tunguska su una remota parte della Siberia nel 1908.
Sebbene questi non fossero il tipo di eventi in grado di causare estinzioni di massa – come l’oggetto di 10 km che spazzò via i dinosauri quando colpì il nostro pianeta 66 milioni di anni fa – il potenziale di danno e perdita di vite umane con oggetti più piccoli come quelli di Chelyabinsk e Tunguska sono molto alti.
La missione Dart è costata 324 milioni di dollari (255 milioni di sterline), una cifra bassa per una missione spaziale, e una volta completata la fase di sviluppo, una missione simile per deviare un asteroide diretto verso di noi potrebbe essere lanciata in modo più economico.
La grande variabile qui è quanto preavviso avremo, perché un cambiamento nell’orbita di 30 minuti – come è stato osservato quando Dart colpì Dimorphos – farà poca differenza se l’asteroide è già molto vicino alla Terra. Tuttavia, se potessimo prevedere il percorso dell'oggetto da più lontano, preferibilmente al di fuori del sistema solare, e apportare piccole modifiche, ciò potrebbe essere sufficiente per deviare il percorso di un asteroide lontano dal nostro pianeta.
Possiamo aspettarci di vedere più di queste missioni in futuro, non solo per l’interesse per la scienza che circonda gli asteroidi, ma perché la facilità di rimuovere materiale da essi significa che le aziende private potrebbero voler intensificare le loro idee sull’estrazione di queste rocce spaziali per scopi futuri. metalli preziosi.
Ulteriori informazioni: S. D. Raducan et al, Proprietà fisiche dell'asteroide Dimorphos derivato dall'impatto DART, Astronomia naturale (2024). DOI:10.1038/s41550-024-02200-3
Fornito da The Conversation
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