Questo mosaico di Bennu è stato creato utilizzando le osservazioni effettuate dalla navicella spaziale OSIRIS-REx della NASA che è stata in prossimità dell'asteroide per oltre due anni. Credito: NASA/Goddard/Università dell'Arizona
In uno studio pubblicato oggi (11 agosto 2021), NASA i ricercatori hanno utilizzato i dati di tracciamento di precisione da Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer dell'agenzia (OSIRIS-Rex) veicolo spaziale per comprendere meglio i movimenti dell'asteroide Bennu, potenzialmente pericoloso nel corso dell'anno 2300, riducendo significativamente le incertezze relative alla sua orbita futura e migliorando la capacità degli scienziati di determinare la probabilità di impatto totale e prevedere le orbite di altri asteroidi.
Lo studio, intitolato "Ephemeris and hazard assessment for Near-Earth asteroid (101955) Bennu based on OSIRIS-REx data", è stato pubblicato sulla rivista Icarus.
"La missione di difesa planetaria della NASA consiste nel trovare e monitorare asteroidi e comete che possono avvicinarsi alla Terra e possono rappresentare un pericolo per il nostro pianeta", ha affermato Kelly Fast, responsabile del programma per il Near-Earth Object Observations Program presso la sede della NASA a Washington. “Svolgiamo questo sforzo attraverso continue indagini astronomiche che raccolgono dati per scoprire oggetti precedentemente sconosciuti e perfezionare i nostri modelli orbitali per loro. La missione OSIRIS-REx ha fornito una straordinaria opportunità per perfezionare e testare questi modelli, aiutandoci a prevedere meglio dove sarà Bennu quando farà il suo avvicinamento ravvicinato alla Terra tra più di un secolo”.
Nel 2135, l'asteroide Bennu si avvicinerà alla Terra. Sebbene l'oggetto vicino alla Terra non rappresenti un pericolo per il nostro pianeta in quel momento, gli scienziati devono comprendere la traiettoria esatta di Bennu durante quell'incontro per prevedere come la gravità terrestre altererà il percorso dell'asteroide attorno al Sole e influenzerà il rischio di impatto con la Terra .
Utilizzando la Deep Space Network della NASA e modelli computerizzati all'avanguardia, gli scienziati sono stati in grado di ridurre significativamente le incertezze nell'orbita di Bennu, determinando che la sua probabilità di impatto totale fino al 2300 è di circa 1 su 1,750 (o 0.057%). I ricercatori sono stati anche in grado di identificare il 24 settembre 2182, come la singola data più significativa in termini di potenziale impatto, con una probabilità di impatto di 1 su 2,700 (o circa 0.037%).
Credito: Goddard Space Flight Center della NASA
Sebbene le possibilità che colpisca la Terra siano molto basse, Bennu rimane uno dei due asteroidi più pericolosi conosciuti nel nostro sistema solare, insieme a un altro asteroide chiamato 1950 DA.
Prima di lasciare Bennu il 10 maggio 2021, OSIRIS-REx ha trascorso più di due anni in prossimità dell'asteroide, raccogliendo informazioni sulle sue dimensioni (è largo circa un terzo di miglio, o 500 metri), forma, massa, e composizione, monitorando al contempo la sua rotazione e la sua traiettoria orbitale. La navicella spaziale ha anche raccolto un campione di roccia e polvere dalla superficie dell'asteroide, che consegnerà sulla Terra il 24 settembre 2023, per ulteriori indagini scientifiche.
"I dati OSIRIS-REx ci forniscono informazioni molto più precise, possiamo testare i limiti dei nostri modelli e calcolare la traiettoria futura di Bennu con un grado di certezza molto alto fino al 2135", ha affermato il capo dello studio Davide Farnocchia, del Center for Near Earth Object Studies (CNEOS), gestito dal Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. "Non abbiamo mai modellato la traiettoria di un asteroide con questa precisione prima."
Buchi gravitazionali
Le misurazioni di precisione su Bennu aiutano a determinare meglio come si evolverà l'orbita dell'asteroide nel tempo e se passerà attraverso un "buco gravitazionale" durante il suo avvicinamento ravvicinato del 2135. Questi buchi della serratura sono aree nello spazio che metterebbero Bennu su un percorso verso un futuro impatto con la Terra se l'asteroide dovesse attraversarli in determinati momenti, a causa dell'effetto dell'attrazione gravitazionale terrestre.
Per calcolare esattamente dove si troverà l'asteroide durante il suo avvicinamento ravvicinato del 2135 - e se potrebbe passare attraverso un buco della serratura gravitazionale - Farnocchia e il suo team hanno valutato vari tipi di piccole forze che potrebbero influenzare l'asteroide mentre orbita attorno al Sole. Anche la più piccola forza può deviare in modo significativo il suo percorso orbitale nel tempo, facendogli passare o mancare completamente un buco della serratura.
Tra queste forze, il calore del Sole gioca un ruolo cruciale. Mentre un asteroide viaggia intorno al Sole, la luce solare riscalda il suo lato diurno. Poiché l'asteroide ruota, la superficie riscaldata ruoterà via e si raffredderà quando entrerà nel lato notturno. Mentre si raffredda, la superficie rilascia energia a infrarossi, che genera una piccola quantità di spinta sull'asteroide, un fenomeno chiamato effetto Yarkovsky. In brevi periodi di tempo, questa spinta è minuscola, ma per lunghi periodi l'effetto sulla posizione dell'asteroide si accumula e può svolgere un ruolo significativo nel cambiare il percorso di un asteroide.
"L'effetto Yarkovsky agirà su tutti gli asteroidi di tutte le dimensioni e, sebbene sia stato misurato da lontano per una piccola frazione della popolazione di asteroidi, OSIRIS-REx ci ha dato la prima opportunità di misurarlo in dettaglio mentre Bennu viaggiava intorno al Sole, ” ha affermato Steve Chesley, ricercatore senior presso JPL e co-ricercatore di studio. "L'effetto su Bennu è equivalente al peso di tre chicchi d'uva che agiscono costantemente sull'asteroide: minuscolo, sì, ma significativo nel determinare le possibilità di impatto futuro di Bennu nei decenni e nei secoli a venire".
Il team ha considerato anche molte altre forze perturbatrici, tra cui la gravità del Sole, dei pianeti, delle loro lune e di più di 300 altri asteroidi, la resistenza causata dalla polvere interplanetaria, la pressione del vento solare e gli eventi di espulsione delle particelle di Bennu . I ricercatori hanno persino valutato la forza esercitata da OSIRIS-REx durante l'esecuzione del suo evento di raccolta di campioni Touch-And-Go (TAG) il 20 ottobre 2020, per vedere se avrebbe potuto alterare leggermente l'orbita di Bennu, confermando infine le stime precedenti che l'evento TAG aveva un effetto trascurabile.
"La forza esercitata sulla superficie di Bennu durante l'evento TAG è stata minima anche rispetto agli effetti di altre piccole forze considerate", ha affermato Rich Burns, project manager OSIRIS-REx presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. "TAG non ha alterato la probabilità di Bennu di avere un impatto sulla Terra."
Minuscolo rischio, enorme guadagno
Sebbene una probabilità di impatto dello 0.057% durante l'anno 2300 e una probabilità di impatto dello 0.037% il 24 settembre 2182 siano basse, questo studio evidenzia il ruolo cruciale che le operazioni OSIRIS-REx hanno svolto nel caratterizzare con precisione l'orbita di Bennu.
"I dati orbitali di questa missione ci hanno aiutato ad apprezzare meglio le possibilità di impatto di Bennu nei prossimi due secoli e la nostra comprensione generale degli asteroidi potenzialmente pericolosi: un risultato incredibile", ha affermato Dante Lauretta, ricercatore principale e professore di OSIRIS-REx presso l'Università dell'Arizona. . "La navicella sta ora tornando a casa, portando un prezioso campione di questo affascinante oggetto antico che ci aiuterà a capire meglio non solo la storia del sistema solare ma anche il ruolo della luce solare nell'alterare l'orbita di Bennu poiché misureremo le proprietà termiche dell'asteroide a scale senza precedenti nei laboratori sulla Terra”.
Riferimento: “Ephemeris and hazard assessment for near-Earth asteroid (101955) Bennu based on OSIRIS-REx data” di Davide Farnocchia, Steven R. Chesley, Yu Takahashi, Benjamin Rozitis, David Vokrouhlický, Brian P. Rush, Nickolaos Mastrodemos, Brian M. Kennedy, Ryan S. Park, Julie Bellerose, Daniel P. Lubey, Dianna Velez, Alex B. Davis, Joshua P. Emery, Jason M. Leonard, Jeroen Geeraert, Peter G. Antreasian e Dante S. Lauretta, 10 agosto 2021, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114594
Maggiori informazioni su OSIRIS-REx
Goddard fornisce la gestione generale della missione, l'ingegneria dei sistemi e la sicurezza e la garanzia della missione per OSIRIS-REx. Lauretta è la ricercatrice principale e l'Università dell'Arizona guida anche il team scientifico e la pianificazione dell'osservazione scientifica e l'elaborazione dei dati della missione. Lockheed Martin Space Systems a Denver ha costruito il veicolo spaziale e sta fornendo operazioni di volo. Goddard e KinetX Aerospace a Tempe, in Arizona, sono responsabili della navigazione della navicella OSIRIS-REx. OSIRIS-REx è la terza missione del programma New Frontiers della NASA. Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, gestisce il programma New Frontiers dell'agenzia per la direzione della missione scientifica dell'agenzia a Washington.
