Roma – Sviluppato un modo per individuare i più piccoli asteroidi decametrici all’interno della fascia principale degli asteroidi, un campo di macerie tra Marte e Giove dove orbitano milioni di asteroidi. Il nuovo metodo, descritto sulla rivista Nature, si deve agli sforzi degli astronomi del Massachusetts Institute of Technology, MIT. Finora, gli asteroidi più piccoli che gli scienziati erano in grado di individuare avevano un diametro di circa un chilometro. Con il nuovo approccio, gli scienziati ora è possibile individuare asteroidi nella fascia principale di appena 10 metri di diametro. Si stima che l’asteroide che ha estinto i dinosauri fosse largo circa 10 chilometrie, più o meno largo quanto Brooklyn. Si prevede che un impatto così massiccio colpisca la Terra raramente, una volta ogni 100-500 milioni di anni. Al contrario, asteroidi molto più piccoli, delle dimensioni di un autobus, possono colpire la Terra più frequentemente, ogni pochi anni. Questi asteroidi “decametri”, che misurano solo decine di metri di diametro, hanno maggiori probabilità di sfuggire alla fascia principale degli asteroidi e migrare per diventare oggetti vicini alla Terra. Se hanno un impatto, queste piccole ma potenti rocce spaziali possono inviare onde d’urto attraverso intere regioni, come l’impatto del 1908 a Tunguska, in Siberia, e l’asteroide del 2013 che si è frantumato nel cielo sopra Chelyabinsk, negli Urali. Essere in grado di osservare gli asteroidi della fascia principale decametri fornirebbe una finestra sull’origine dei meteoriti. Gli scienziati del MIT hanno utilizzato il loro approccio per rilevare più di cento nuovi asteroidi decametrici nella fascia principale degli asteroidi. Le rocce spaziali variano dalle dimensioni di un autobus a diversi stadi di larghezza e sono gli asteroidi più piccoli all’interno della fascia principale rilevati fino ad oggi. I ricercatori ritengono che questo approccio possa essere utilizzato per identificare e tracciare gli asteroidi che potrebbero avvicinarsi alla Terra. “Siamo stati in grado di rilevare oggetti vicini alla Terra fino a 10 metri di dimensione quando sono davvero vicini alla Terra”, ha detto Artem Burdanov, ricercatore scientifico presso il Dipartimento di Scienze della Terra, Atmosferiche e Planetarie del MIT e autore principale dello studio. “Ora abbiamo un modo per individuare questi piccoli asteroidi quando sono molto più lontani, così possiamo effettuare un tracciamento orbitale più preciso, che è fondamentale per la difesa planetaria”, ha continuato Burdanov. Julien de Wit e la sua squadra del MIT, si sono concentrati principalmente sulla ricerca e lo studio degli esopianeti, mondi al di fuori del sistema solare che potrebbero essere abitabili. I ricercatori fanno parte del gruppo che nel 2016 ha scoperto un sistema planetario attorno a TRAPPIST-1, una stella che si trova a circa 40 anni luce dalla Terra. Utilizzando il Transiting Planets and Planetismals Small Telescope, TRAPPIST, in Cile, il gruppo di ricerca ha confermato che la stella ospita pianeti rocciosi delle dimensioni della Terra, molti dei quali si trovano nella zona abitabile. Da allora, gli scienziati hanno puntato molti telescopi, focalizzati su varie lunghezze d’onda, sul sistema TRAPPIST-1 per caratterizzare ulteriormente i pianeti e cercare segni di vita. Con queste ricerche, gli astronomi hanno dovuto selezionare il “rumore” nelle immagini del telescopio, come gas, polvere e oggetti planetari tra la Terra e la stella, per decifrare più chiaramente i pianeti TRAPPIST-1. Spesso, il rumore che scartano include asteroidi di passaggio. “Per la maggior parte degli astronomi, gli asteroidi sono visti come i parassiti del cielo, nel senso che attraversano il campo visivo e influenzano i dati”, ha affermato de Wit, che assieme a Richard Binzel, professore di scienze planetarie del MIT, ha deciso di indagare se gli stessi dati utilizzati per la ricerca di esopianeti potessero essere riciclati e sfruttati per trovare asteroidi nel nostro sistema solare. Per farlo, hanno cercato di “spostare e impilare”, una tecnica di elaborazione delle immagini sviluppata per la prima volta negli anni Novanta. Il metodo prevede lo spostamento di più immagini dello stesso campo visivo e l’impilamento delle immagini per vedere se un oggetto altrimenti debole può oscurare il rumore. Applicare questo metodo per cercare asteroidi sconosciuti in immagini originariamente focalizzate su stelle lontane richiederebbe notevoli risorse computazionali, poiché implicherebbe testare un numero enorme di scenari per la posizione di un asteroide. I ricercatori dovrebbero quindi spostare migliaia di immagini per ogni scenario per vedere se un asteroide si trova effettivamente dove era previsto. Diversi anni fa, Burdanov, de Wit e la studentessa laureata del MIT, Samantha Hassler, scoprirono che era possibile raggiungere questo obiettivo utilizzando GPU all’avanguardia, unità di elaborazione grafica in grado di elaborare un’enorme quantità di dati di imaging ad alta velocità. Inizialmente, gli scienziati hanno provato il loro approccio sui dati del sondaggio SPECULOOS, Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars, un sistema di telescopi terrestri che scattano molte immagini di una stella nel tempo. Questo sforzo, insieme a una seconda applicazione che utilizza i dati di un telescopio in Antartide, ha dimostrato che i ricercatori potevano effettivamente individuare una vasta quantità di nuovi asteroidi nella fascia principale. Per il nuovo studio, i ricercatori hanno cercato più asteroidi, fino a dimensioni più piccole, utilizzando i dati dell’osservatorio più potente del mondo, il James Webb Space Telescope, JWST, della NASA, che è particolarmente sensibile all’infrarosso, piuttosto che alla luce visibile. Come capita, gli asteroidi che orbitano nella fascia principale degli asteroidi sono molto più luminosi alle lunghezze d’onda infrarosse che a quelle visibili e quindi sono molto più facili da rilevare con le capacità infrarosse del JWST. La squadra di ricerca ha applicato il suo approccio alle immagini JWST di TRAPPIST-1. I dati comprendevano più di 10.000 immagini della stella, che erano state originariamente ottenute per cercare segni di atmosfere attorno ai pianeti interni del sistema. Dopo aver elaborato le immagini, i ricercatori sono stati in grado di individuare otto asteroidi noti nella fascia principale; poi guardando più a fondo hanno scoperto 138 nuovi asteroidi attorno alla fascia principale, tutti entro decine di metri di diametro, i più piccoli asteroidi della fascia principale rilevati fino ad oggi. Gli scienziati sospettano che alcuni asteroidi siano in procinto di diventare oggetti vicini alla Terra, mentre uno è probabilmente un Troiano, un asteroide che segue Giove. “Pensavamo di rilevare solo pochi nuovi oggetti, ma ne abbiamo rilevati molti di più del previsto, soprattutto quelli piccoli”, ha dichiararto de Wit. “È un segno che stiamo sondando un nuovo regime di popolazione, in cui molti più piccoli oggetti si formano attraverso cascate di collisioni che sono molto efficienti nel rompere gli asteroidi sotto i 100 metri circa”, ha continuato de Wit. “Questo è uno spazio totalmente nuovo e inesplorato in cui stiamo entrando, grazie alle tecnologie moderne”, ha spiegato Burdanov. “È un buon esempio di cosa possiamo fare come campo quando guardiamo i dati in modo diverso”, ha aggiunto Burdanov. “A volte c’è una grande ricompensa, e questa è una di quelle”, ha concluso Burdanov. (30Science.com)
Rappresentazione artistica del telescopio spaziale James Webb della NASA che mostra una popolazione di piccoli asteroidi nella fascia principale degli asteroidi.
Credito
Ella Maru
