Asteroidi
Gli
asteroidi sono corpi che orbitano intorno al Sole soprattutto in una regione
compresa tra le orbite di Marte e Giove, chiamata "fascia asteroidale".
La loro formazione si fa risalire all'epoca in cui ebbe origine il Sistema
Solare, circa 4,6 miliardi di anni fa, quando i gas e le polveri della
nebulosa primordiale si addensarono formando i cosiddetti "planetesimi",
i quali a loro volta si aggregarono per dare origine ai pianeti: per gli
asteroidi questo processo di aggregazione fu però ridotto dalle
perturbazioni causate da Giove, il pianeta gigante che si era formato
nelle vicinanze. Gli asteroidi con diametro maggiore di 100 km sono qualche
centinaio, mentre sono molto più numerosi quelli di dimensione
più piccola (fino a diametri dell'ordine del metro o meno), peraltro
di difficile osservazione. Intersecando l'orbita della Terra gli asteroidi
più piccoli vengono bruciati per attrito nell'atmosfera non procurando
alcuna conseguenza, mentre quelli più grandi possono dar luogo
a una collisione con la Terra (statisticamente possibile circa ogni 100.000
anni). Migliaia di anni fa un piccolo asteroide scavò un cratere
di quasi 2 km nel deserto dell'Arizona.
Quando un asteroide passa abbastanza vicino alla Terra, le sue proprietà
si possono conoscere anche attraverso osservazioni radar: si inviano radiazioni
verso l'oggetto e si studiano i segnali riflessi. In particolare, poiché
i segnali riflessi di un oggetto che si sta avvicinando (o allontanando)
presentano un aumento (o diminuzione) di frequenza, e poiché in
una rotazione parte del corpo si avvicina e parte si allontana, il periodo
di rotazione si può ricavare da quanto i valori della frequenza
dei segnali riflessi si allargano attorno alla frequenza del segnale inviato,
ciò dipendendo dalla larghezza del corpo. L'elevata velocità
di rotazione di un asteroide dà informazioni sulla composizione
materiale del corpo. Infatti, a causa dell'alta forza centrifuga cui è
soggetto l'asteroide, esso non può essere costituito da singoli
frammenti e detriti catturati nell'ambiente circostante e tenuti insieme
dalla loro mutua attrazione gravitazionale, perché sarebbero rapidamente
dispersi, ma deve essere un blocco unico di materia.
Gli asteroidi transnettuniani fanno parte di una popolazione di oggetti
(chiamati KBO) che si trovano oltre il pianeta Nettuno, quindi oltre trenta
volte la distanza Terra-Sole. Il primo di questi oggetti, un corpo ghiacciato
largo circa 250 km, fu scoperto nel 1992, ma già 50 anni fa era
stata prevista la loro esistenza. A causa delle piccole dimensioni e della
grande distanza dalla Terra, l'unico modo per conoscere le loro proprietà
fisiche è quello di analizzare la loro curva di luce, cioè
il diagramma che mostra la variazione periodica nel tempo della luce che
essi riflettono. Il periodo di rotazione si ricava semplicemente dal periodo
della curva di luce, cioè dal tempo trascorso il quale l'andamento
della variazione di luce si ripresenta con la stessa forma. Nel caso di
oggetti sferici e con zone superficiali più scure di altre, questo
andamento è costituito da un minimo e da un massimo. Se l'oggetto
riflette la luce in modo uniforme ma ha una forma allungata (tipica dei
piccoli oggetti, che resistono al peso della materia esterna), ogni rotazione
comporta due minimi e due massimi nella curva di luce, conseguenza della
variazione periodica della sezione dell'area.
La massa di un asteroide si calcola più facilmente se c'è
un compagno che gli ruota intorno. Infatti, generalmente la massa si determina
misurando la deflessione che subisce un veicolo spaziale che si trova
nei pressi dell'asteroide, oppure un altro corpo (un pianeta o un altro
asteroide), a causa della forza di gravità esercitata dall'asteroide.
Il primo caso è raro, mentre nel secondo la deflessione è
troppo debole per poter essere misurata con precisione. Se l'asteroide
ha un compagno invece, la massa (e la densità, conoscendo le dimensioni)
si ricava misurando il periodo di rivoluzione di quest'ultimo.
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