Identificate quattro famiglie di asteroidi estremamente giovani


Quattro famiglie di asteroidi estremamente giovani sono state identificate da ricercatori affiliati all’Università Statale di San Paolo (UNESP) di Guaratinguetá, Brasile. Un articolo sulla scoperta è stato pubblicato negli avvisi mensili della Royal Astronomical Society.

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“Abbiamo identificato le nuove famiglie attraverso la simulazione numerica con il metodo dell’integrazione a ritroso (BIM), che è molto più preciso di altri metodi per la datazione di famiglie di asteroidi. Ma il BIM funziona solo per famiglie molto giovani che hanno meno di 20 milioni di anni. Fino a poco tempo fa, solo otto famiglie erano state studiate con questo metodo. Ora ne conosciamo 13, quasi un terzo dei quali sono stati identificati dal nostro gruppo”, ha detto Valerio Carruba, professore del Dipartimento di Matematica dell’UNESP.

Carruba ha coordinato il progetto di ricerca sulle famiglie di asteroidi condotto presso la Scuola di Ingegneria del campus dell’UNESP a Guaratinguetá. Le quattro famiglie in questione, che hanno tutte meno di 7 milioni di anni, orbitano tra Marte e Giove come parte di un raggruppamento noto come Main Asteroid Belt.

I parametri chiave di datazione utilizzati erano le longitudini del pericentro e del nodo ascendente. Per un pianeta, cometa o asteroide che si muove intorno al Sole in un’orbita ellittica, il pericentro è il punto in cui si avvicina maggiormente al Sole. Il nodo ascendente è il punto in cui l’orbita passa dal lato sud di un piano di riferimento, tipicamente il piano eclittico, al lato nord.

“Quando si forma una famiglia di asteroidi, tutti i pericentri e i nodi ascendenti degli asteroidi sono allineati, ma con l’evolversi della famiglia, l’allineamento si perde a causa dei disturbi gravitazionali prodotti dai pianeti e presumibilmente anche da alcuni asteroidi massicci”, ha spiegato Carruba. “Sulla base dei dati attuali, il BIM permette di tornare indietro nel tempo utilizzando la simulazione numerica per ricostruire l’impostazione in cui i parametri sono stati allineati e quindi datare la famiglia degli asteroidi”.

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Oltre alle quattro nuove famiglie che essi stessi hanno identificato, il gruppo ha studiato 55 nuove famiglie identificate da altri scienziati. Oltre a datare le famiglie, hanno stabilito un diagramma che, con notevole precisione, distingue tra famiglie formate da eventi di collisione e famiglie formate dalla fissione di un corpo precursore.

Quando due asteroidi si scontrano, uno o entrambi possono frammentarsi, dando origine ad una famiglia con più oggetti. La fissione, invece, consiste nell’espulsione di materia da parte di un corpo precursore, sia perché ha acquisito una rotazione molto rapida sul proprio asse e ha subito una collisione, sia perché ha recentemente espulso un corpo secondario che si è sciolto.

“Una delle quattro famiglie che abbiamo identificato era senza dubbio formata da un evento collisionale. È molto probabile che la collisione sia stata l’origine di un’altra. Gli altri sono stati identificati molto recentemente, e abbiamo bisogno di ulteriori studi per formulare un’ipotesi sulla loro formazione”, ha detto Carruba.

Risonanza del movimento

La Cintura Principale è una straordinaria nicchia di asteroidi, con più di 700 oggetti noti. Il numero è in costante aumento grazie al miglioramento dei metodi di rilevamento, e può essere stimato in milioni.

Secondo Carruba, gli asteroidi della Cintura Principale sono tutt’altro che equamente distribuiti. Diverse regioni diverse si sono formate all’interno della cintura a causa della complessa interazione gravitazionale tra tanti corpi e, soprattutto, del potente campo gravitazionale di Giove.

Un importante motore di questa struttura è un fenomeno noto come “risonanza a moto medio”, che si verifica quando due corpi in orbita di un terzo hanno periodi orbitali strettamente correlati da un rapporto di due piccoli numeri interi.

Le risonanze creano spazi vuoti nella distribuzione radiale degli asteroidi. Si chiamano Kirkwood Gaps, in onore dell’astronomo statunitense Daniel Kirkwood (1814-95), che ha identificato e spiegato queste zone libere da asteroidi nella fascia principale.

“Tra il 33% e il 35% degli asteroidi della fascia principale sono membri di famiglie”, ha detto Carruba. “Ci sono oltre 120 famiglie riconoscibili e decine di gruppi meno statisticamente significativi. Le famiglie numerose comprendono centinaia di membri, mentre le famiglie piccole possono avere una decina di membri”.

Le stime dell’età delle famiglie di asteroidi nella cintura vanno da pochi milioni a centinaia di milioni di anni. L’origine della famiglia più antica è stata datata a 4 miliardi di anni fa, quindi ha partecipato alla prima fase della formazione del Sistema Solare.

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