Gli asteroidi incarnano la storia dell’inizio del sistema solare e gli asteroidi troiani di Giove, che orbitano attorno al Sole sulla stessa traiettoria del gigante gassoso, non fanno eccezione. Si pensa che i troiani siano gli avanzi degli oggetti che hanno in seguito formato i pianeti, studiarli potrebbe fornire indicazioni su come è nato il nostro sistema planetario.
Partita da Cape Canaveral, la missione Lucy della NASA visiterà otto asteroidi nei prossimi 12 anni, inclusi sette troiani, per aiutare a rispondere a grandi domande sulla formazione dei pianeti e sulle origini del nostro sistema solare. La navicella impiegherà circa tre anni e mezzo per raggiungere la sua prima destinazione, ma cosa potrebbe trovare qui Lucy?
Come tutti i pianeti, gli asteroidi fanno parte dell’eliosfera, la vasta bolla di spazio definita dai raggi del vento particellare proveniente dal nostro Sole. Sia direttamente che indirettamente il Sole influenza molti aspetti dell’esistenza di questa piccola porzione dell’universo, esso costituisce infatti il 99,8% della massa del sistema solare e di conseguenza esercita una potente attrazione gravitazionale. Nel caso degli asteroidi troiani che Lucy visiterà, la loro stessa posizione nello spazio è dettata in parte dalla gravità del Sole che li raggruppa in due punti di Lagrange. In questi punti le forze gravitazionali di due oggetti massicci, in questo caso il Sole e Giove, sono bilanciate in modo tale che oggetti più piccoli come asteroidi o satelliti rimangono fermi rispetto ai corpi più grandi. E gli asteroidi troiani precedono e inseguono Giove nella sua orbita nei punti di Lagrange denominati L4 e L5.
La spinta fornita dalla luce
La luce del Sole è in grado di spostare gli asteroidi. Proprio come la Terra e molti altri oggetti nello spazio anche gli asteroidi ruotano e, in un dato momento, il lato rivolto verso il Sole di un asteroide assorbe la luce solare mentre il lato oscuro diffonde energia sotto forma di calore. Quando il calore viene emesso crea una quantità infinitesimale di spinta, muovendo l’asteroide leggermente fuori dalla sua orbita. Nel corso di milioni di anni, questa forza, chiamata effetto Yarkovsky, può alterare notevolmente la traiettoria di asteroidi più piccoli di diametro inferiore ai 40 chilometri.
Allo stesso modo, la luce solare può anche alterare la velocità di rotazione dei piccoli asteroidi. Questo effetto, noto come YORP (dal nome di quattro scienziati il cui lavoro ha contribuito alla scoperta), colpisce gli asteroidi in modi diversi a seconda delle loro dimensioni, forma e altre caratteristiche. Lo YORP fa sì che i piccoli corpi ruotino più velocemente fino a quando non si fratturano e, altre volte, può invece ausare il rallentamento della velocità di rotazione.
Gli asteroidi troiani sono più lontani dal Sole rispetto agli asteroidi vicini alla Terra o quelli della fascia principale che sono già stati studiati, pertanto resta da vedere come l’effetto Yarkovsky e YORP li influenzino.
Una superficie modellata dal Sole
Proprio come le rocce sulla Terra mostrano segni di invecchiamento così avviene anche per le rocce nello spazio, inclusi gli asteroidi. Quando le rocce vengono illuminate si riscaldano e si espandono mentre quando in ombra si raffreddano, si contraggono. Nel tempo, questa fluttuazione provoca la formazione di crepe e il processo viene chiamato fratturazione termica . Il fenomeno è più intenso su oggetti senza atmosfera, come gli asteroidi, dove le temperature variano notevolmente. Pertanto, anche se i troiani sono più lontani dal Sole rispetto alle rocce sulla Terra, probabilmente mostreranno più segni di frattura termica.
La mancanza di atmosfera ha un’altra implicazione per l’erosione degli asteroidi: gli asteroidi sono colpiti dal vento solare, un flusso costante di particelle, dai campi magnetici e dalle radiazioni che fluiscono dal Sole. Per la maggior parte, il campo magnetico terrestre ci protegge da questo bombardamento. Le particelle che passano possono eccitare le molecole nell’atmosfera terrestre, dando origine alle aurore. Senza campi magnetici o atmosfere proprie, gli asteroidi ricevono il peso del vento solare. Quando le particelle in arrivo colpiscono un asteroide, possono scagliare del materiale nello spazio modificando la chimica fondamentale di ciò che ne rimane.
Riferimenti:
Immagine di copertina:
- Un’illustrazione della navicella spaziale Lucy vicino a un asteroide troiano. Credit: Southwest Research Institute
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