I dati termici di NEOWISE rivelano le proprietà superficiali di oltre 100 asteroidi


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Lutetia, un grande asteroide della cintura principale con circa 00 chilometri di diametro.

Quasi tutti gli asteroidi sono così lontani e così piccoli che la comunità astronomica li conosce solo come punti di luce in movimento. Le rare eccezioni sono gli asteroidi che sono stati visitati da veicoli spaziali, un piccolo numero di grandi asteroidi risolti dal telescopio spaziale Hubble della NASA o dai grandi telescopi a terra, o quelli che si sono avvicinati abbastanza per essere stati catturati con immagini radar.

Se viste dai telescopi ottici, queste singole fonti di luce solare riflessa possono fornire alcune informazioni molto preziose ma anche molto basilari, ad esempio l’orbita dell’asteroide, una stima della sua dimensione, a volte un’approssimazione della sua forma, e forse un’idea del suo aspetto fisico. Ma per saperne di più su questi oggetti celesti sfuggenti e importante usare un diverso tipo di strumento. Un sensore a infrarossi può, nelle giuste circostanze, non solo fornire dati sull’orbita di un asteroide e dati che possono essere utilizzati per misurare con maggiore precisione le sue dimensioni, ma anche la composizione chimica e, talvolta, anche le sue caratteristiche superficiali.

NEOWISE, il veicolo spaziale della NASA, in orbita intorno alla Terra, utilizza sensori termici per la caccia agli asteroidi che consentono una visione a infrarossi degli asteroidi senza gli effetti oscuranti dell’atmosfera terrestre. In un articolo pubblicato recentemente sulla rivista Icarus, i ricercatori guidati da Josef Hanuš, uno scienziato dell’Istituto Astronomico dell’Università di Praga, hanno fatto un’analisi approfondita di oltre 100 asteroidi che sono passati sotto lo sguardo sensibile alla temperatura di NEOWISE. Questa analisi ha triplicato il numero di asteroidi che hanno subito una dettagliata modellazione “termofisica” delle proprietà degli asteroidi che variano con la temperatura. I risultati forniscono un quadro più accurato delle proprietà superficiali degli asteroidi principali della cintura di asteroidi del Sistema Solare rafforzando anche le capacità degli osservatori a infrarossi spaziali di valutare con precisione le dimensioni degli asteroidi.

La modellazione termofisica è una miniera d’oro per i ricercatori di asteroidi perché permette un’analisi più completa della natura degli asteroidi. Non tutti gli asteroidi sono adatti per la modellazione termofisica perché non sempre sono disponibili i necessari set di dati grezzi. Ma il team di Hanuš ha trovato 122 asteroidi che non solo avevano dati di NEOWISE, ma anche modelli dettagliati dei loro stati di rotazione (quanto velocemente un oggetto ruota intorno al suo asse, e l’orientamento dell’asse nello spazio) e modelli sfaccettati della forma 3D dell’asteroide.

“Utilizzando i dati archiviati dalla missione NEOWISE e i  modelli di forma precedentemente derivati, siamo stati in grado di creare modelli termofisici altamente dettagliati di 122 asteroidi della cintura principale del Sistema Solare”, ha detto Hanuš, autore principale del documento. “Ora abbiamo un’idea più chiara delle proprietà del regolatore di superficie e dimostriamo che i piccoli asteroidi, così come gli asteroidi a rotazione rapida, hanno poca o nessuna polvere che copre le loro superfici”.

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Potrebbe essere difficile per gli asteroidi a rotazione rapida mantenere grani di regolite molto sottili perché la loro bassa gravità e i tassi di rotazione elevati tendono a scagliare piccole particelle dalle loro superfici e nello spazio. Inoltre, potrebbe essere che gli asteroidi a rotazione rapida non subiscano grandi sbalzi di temperatura perché i raggi solari si distribuiscono più rapidamente sulla loro superficie. Ciò ridurrebbe o impedirebbe la fessurazione termica del materiale di superficie di un asteroide che potrebbe  generare grani più fini di regolite.

Il team di Hanuš ha anche scoperto che i loro calcoli dettagliati per le dimensioni stimate degli asteroidi studiati erano coerenti con quelli degli stessi asteroidi calcolati dal team NEOWISE utilizzando modelli più semplici.

“Con gli asteroidi per i quali siamo stati in grado di raccogliere più informazioni da altre fonti, i nostri calcoli delle loro dimensioni erano coerenti con i valori radiometrici  eseguiti dal team NEOWISE”, ha detto Hanuš. “Le incertezze erano entro il 10 per cento tra le due serie di risultati”.

“Questo è un esempio importante di come i dati a infrarossi basati sullo  studio dallo spazio possano caratterizzare accuratamente gli asteroidi”, ha detto Alan Harris, uno scienziato del German Aerospace Center (DLR) con sede a Berlino, Germania, specializzato nella modellazione termica degli asteroidi ma non coinvolto nello studio. “NEOWISE è all’avanguardia nella dimostrazione del valore degli osservatori a infrarossi spaziali per la scoperta e la caratterizzazione degli oggetti asteroidali, vitali per la nostra comprensione di questi importanti abitanti del nostro sistema solare”.


Leggi: “ Thermophysical modeling of main-belt asteroids from WISE thermal data”.

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