La NASA cambia forma e orbita di un asteroide con l’impatto DART

La missione DART (Double Asteroid Redirection Test) della NASA, condotta dal Jet Propulsion Laboratory (JPL), ha dimostrato che è possibile deviare un asteroide potenzialmente pericoloso per la Terra attraverso l’impatto cinetico. Uno studio pubblicato sul Planetary Science Journal ha rivelato che l’impatto ha modificato non solo il moto dell’asteroide Dimorphos, ma anche la sua forma.

• Analisi dei danni su Dimorphos

• Ulteriori informazioni sulla missione

Dimorphos, l’asteroide bersaglio della missione DART, orbita attorno a un più grande asteroide vicino alla Terra chiamato Didymos. Prima dell’impatto, Dimorphos presentava una forma simmetrica simile a una sfera schiacciata, con un’orbita ben definita e circolare a una distanza di circa 3.900 piedi (1.189 metri) da Didymos, completando un’orbita in 11 ore e 55 minuti.

“Quando DART ha colpito, la situazione è diventata molto interessante”, ha affermato Shantanu Naidu, ingegnere di navigazione presso il JPL e autore principale dello studio. “L’orbita di Dimorphos non è più circolare: il suo periodo orbitale si è ridotto di 33 minuti e 15 secondi. E la forma intera dell’asteroide è cambiata, passando da un oggetto relativamente simmetrico a un ‘ellissoide triassiale’, qualcosa di più simile a un cocomero allungato.”

Analisi dei danni su Dimorphos

Il team di Naidu ha utilizzato tre fonti di dati nei loro modelli informatici per dedurre cosa fosse accaduto all’asteroide dopo l’impatto. La prima fonte era a bordo di DART: la sonda ha catturato immagini mentre si avvicinava all’asteroide e le ha inviate sulla Terra tramite la Deep Space Network (DSN) della NASA. Queste immagini hanno fornito misurazioni ravvicinate della distanza tra Didymos e Dimorphos e delle dimensioni di entrambi gli asteroidi poco prima dell’impatto.

La seconda fonte di dati era il Goldstone Solar System Radar della DSN, situato vicino a Barstow, in California, che ha rimbalzato onde radio su entrambi gli asteroidi per misurare con precisione la posizione e la velocità di Dimorphos rispetto a Didymos dopo l’impatto. Le osservazioni radar hanno permesso alla NASA di concludere che l’effetto di DART sull’asteroide ha superato di gran lunga le aspettative minime.

La terza e più significativa fonte di dati: i telescopi terrestri in tutto il mondo che hanno misurato la “curva di luce” di entrambi gli asteroidi, ovvero come la luce solare riflessa dalle superfici degli asteroidi cambiava nel tempo. Confrontando le curve di luce prima e dopo l’impatto, i ricercatori hanno potuto apprendere come DART avesse alterato il moto di Dimorphos.

Mentre Dimorphos orbita, passa periodicamente davanti e poi dietro Didymos. In questi cosiddetti “eventi reciproci”, un asteroide può proiettare un’ombra sull’altro o bloccare la nostra vista dalla Terra. In entrambi i casi, si registra un temporaneo oscuramento, un calo nella curva di luce, che viene registrato dai telescopi.

“Abbiamo utilizzato la tempistica di questa precisa serie di cali della curva di luce per dedurre la forma dell’orbita e, poiché i nostri modelli erano così sensibili, siamo stati in grado di capire anche la forma dell’asteroide”, ha detto Steve Chesley, scienziato senior di ricerca presso il JPL e coautore dello studio. Il team ha scoperto che l’orbita di Dimorphos è ora leggermente allungata, o eccentrica. “Prima dell’impatto”, ha continuato Chesley, “i tempi degli eventi si verificavano regolarmente, indicando un’orbita circolare. Dopo l’impatto, sono state riscontrate lievi differenze di tempistica, indicando che qualcosa era cambiato. Non ci aspettavamo mai di ottenere questa sorta di precisione.”

I modelli sono così precisi che mostrano anche che Dimorphos oscilla avanti e indietro mentre orbita attorno a Didymos, ha affermato Naidu.

I modelli del team hanno anche calcolato come è evoluto il periodo orbitale di Dimorphos. Immediatamente dopo l’impatto, DART ha ridotto la distanza media tra i due asteroidi, accorciando il periodo orbitale di Dimorphos di 32 minuti e 42 secondi, a 11 ore, 22 minuti e 37 secondi.

Nelle settimane successive, il periodo orbitale dell’asteroide ha continuato a ridursi poiché Dimorphos ha perso più materiale roccioso nello spazio, stabilizzandosi infine a 11 ore, 22 minuti e 3 secondi per orbita, 33 minuti e 15 secondi in meno rispetto a prima dell’impatto. Questo calcolo è accurato entro 1 ½ secondi, ha detto Naidu. Dimorphos ora ha una distanza orbitale media da Didymos di circa 3.780 piedi (1.152 metri), circa 120 piedi (37 metri) più vicino rispetto a prima dell’impatto.

“I risultati di questo studio concordano con altri che stanno venendo pubblicati”, ha detto Tom Statler, scienziato capo per i piccoli corpi del sistema solare presso la sede della NASA a Washington. “Vedere gruppi separati analizzare i dati e arrivare indipendentemente alle stesse conclusioni è un segno distintivo di un risultato scientifico solido. DART non solo ci sta mostrando la strada verso una tecnologia di deviazione degli asteroidi, ma sta rivelando anche una nuova comprensione fondamentale di cosa siano gli asteroidi e come si comportino.”

Questi risultati e le osservazioni dei detriti lasciati dopo l’impatto indicano che Dimorphos è un oggetto “cumulo di macerie” poco compatto, simile all’asteroide Bennu. La missione Hera dell’ESA (Agenzia Spaziale Europea), prevista per il lancio nell’ottobre 2024, viaggerà verso la coppia di asteroidi per effettuare un’indagine dettagliata e confermare come DART abbia rimodellato Dimorphos.

Ulteriori informazioni sulla missione

DART è stata progettata, costruita e gestita dal Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) a Laurel, nel Maryland, per l’Ufficio di Coordinamento della Difesa Planetaria della NASA, che supervisiona gli sforzi continui dell’agenzia nella difesa planetaria. DART è stata la prima missione dell’umanità a spostare intenzionalmente un oggetto celeste.

Il JPL, una divisione del Caltech di Pasadena, in California, gestisce la DSN per il programma di comunicazioni spaziali e navigazione (SCaN) della NASA all’interno della direzione delle missioni operative spaziali presso la sede dell’agenzia a Washington.