APOPHIS: L’asteroide che pensavamo potesse colpirci

Venerdì 13 aprile 2029, la Terra sperimenterà un drammatico incontro ravvicinato con l' asteroide 99942 Apophis. L'oggetto largo 1.120 piedi (340 metri) passerà entro appena 19.000 miglia (31.000 km) dal nostro pianeta natale, una distanza che lo avvicina alla maggior parte dei satelliti geostazionari.

Grazie alle enormi dimensioni di Apophis, il suo passaggio ravvicinato sarà così luminoso che circa 2 miliardi di persone potranno osservarlo ad occhio nudo. Divenuto visibile per la prima volta nell'emisfero australe, l'asteroide apparirà come una stella luminosa che solca il cielo da est a ovest, passando inizialmente sopra l'Australia, poi l'Oceano Indiano e infine attraversando l'equatore sopra l'Africa.

Fortunatamente, questo evento spettacolare e storico non sarà così grave come pensavano gli esperti. Inizialmente, gli scienziati non erano sicuri se il passaggio di Apophis avrebbe provocato una collisione con la Terra.

Anche quando questo rischio è stato annullato, i ricercatori non hanno ancora potuto escludere la possibilità che gli effetti gravitazionali della Terra potessero influenzare l'asteroide in modo tale che una delle sue prossime visite potesse provocare un impatto che è stato escluso solo quest'anno, Space.com precedentemente segnalato .

"Apophis è nella categoria degli asteroidi potenzialmente pericolosi (PHA) con orbite che li portano molto vicino alla Terra ora e per secoli nel futuro", ha affermato Richard Binzel, professore di scienze planetarie al Massachusetts Institute of Technology di Cambridge. "Ciò che rende Apophis il simbolo degli asteroidi potenzialmente pericolosi è che renderà l'approccio più vicino alla Terra di qualsiasi grande asteroide in questo decennio", ha detto.

"Ma le tre cose più importanti di Apophis sono: Apophis mancherà la Terra. Apophis mancherà la Terra. Apophis mancherà la Terra."

Anche se ora sappiamo che Apophis non colpirà la Terra nel prossimo futuro, l'asteroide è rimasto in cima alla " lista dei rischi di impatto " della European This Web Agency dei PHA e della Sentry Risk Table della NASA per 17 anni. E a causa delle sue prossime visite, il suo tempo come oggetto di intenso interesse scientifico è appena iniziato.

Un'animazione mostra il percorso di Apophis nel 2029 rispetto allo sciame di satelliti in orbita attorno alla Terra. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech) (si apre in una nuova scheda)

Quello che sappiamo di Apophis

Apophis è stato scoperto il 19 giugno 2004 da Roy A. Tucker, David J. Tholen e Fabrizio Bernardi mentre lavoravano al Kitt Peak National Observatory . L'oggetto è stato identificato all'epoca come 2004 MN4. Sebbene il team sia stato in grado di osservare l'asteroide solo per due giorni a causa di problemi tecnici e condizioni meteorologiche sfavorevoli, ulteriori osservazioni hanno rapidamente rivelato numerosi dettagli sull'asteroide.

Nel 2005, l'asteroide è stato ribattezzato "Apophis" dal nome greco di un'antica rappresentazione egizia del male, un serpente che dimora nell'oscurità e spesso tenta di divorare il dio del sole Ra mentre compie il suo passaggio notturno attraverso il cielo.

Nello stesso anno in cui Apophis ricevette il suo nuovo soprannome, Binzel faceva parte di un team che utilizzava osservazioni telescopiche da ricognizione per misurare le proprietà del colore di Apophis e determinarne la composizione. Il gruppo ha scoperto che l'asteroide assomiglia alla classe più comune di meteoriti conosciute come "condriti ordinarie", che sono composte principalmente da pietra e silicati.

Classificato come asteroide di tipo "S" o di tipo sassoso, secondo la NASA , Apophis contiene anche un mix di metalli come nichel e ferro. Si ritiene che la sua forma sia allungata e composta da due lobi quasi come un'arachide rocciosa di This Web.

"Apophis è un pezzo di uno dei primi pianeti del sistema solare, un mattone planetario che non si è mai fuso in uno dei pianeti del nostro sistema solare. È stato immagazzinato nella cintura degli asteroidi per 4,6 miliardi di anni e potrebbe essere un frammento di un asteroide più grande che si è rotto in pezzi in una collisione nella cintura degli asteroidi ", ha detto Binzel. "Quella collisione potrebbe aver proiettato il frammento che chiamiamo Apophis su una traiettoria che ha portato alla sua orbita attuale che si avvicina molto alla Terra".

L'eccitazione per la scoperta di Apophis si è rapidamente trasformata in preoccupazione quando i ricercatori hanno calcolato quanto vicino l'orbita dell'asteroide lo avrebbe portato sulla Terra.

Dalle osservazioni visive effettuate nel 2004, i ricercatori hanno calcolato che c'era una probabilità del 2,7% circa che il PHA colpisse la Terra nel 2029. Queste probabilità sono state perfezionate con le osservazioni radar l'anno successivo. Queste stime possono sembrare basse ma erano comunque abbastanza estreme da dare ad Apophis i valori più alti su due sistemi utilizzati dagli astronomi per calcolare quanto sia pericoloso un asteroide per il nostro pianeta, la scala Torino (creata da Binzel) e la scala Palermo Technical Impact Hazard.

Entro il 2006, la probabilità che Apophis colpisse la Terra nel 2029 era quasi annullata, ma gli impatti futuri, in particolare nel 2068, non potevano essere liquidati così facilmente. La traiettoria di Apophis dopo il sorvolo del 2029 dipenderà da come la gravità terrestre cambierà l'orbita dell'asteroide, ha affermato Davide Farnocchia, astrofisico del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA che sta studiando la traiettoria dell'asteroide. "Se Apophis passasse attraverso specifici buchi gravitazionali, la gravità della Terra modificherebbe la sua orbita della giusta quantità o dovrei dire la quantità sbagliata per metterlo in rotta di collisione in un anno successivo", ha detto Farnocchia.

Poiché gli astronomi non sono stati in grado di tracciare Apophis dal 2015 al 2019 a causa del fatto che si trovava troppo vicino al sole e quindi oscurato dalla sua emissione di luce, ulteriori progressi per escludere un impatto del 2068 non erano imminenti. Pertanto, l'asteroide sembrava quasi ostinatamente determinato a essere all'altezza del suo nome apocalittico.

Quando l'asteroide si è allontanato ancora una volta dalle nostre stelle e quindi potrebbe essere osservato meglio, Farnocchia e il suo team hanno deciso di affrontare il problema frontalmente e determinare meglio la traiettoria dell'asteroide, risolvendo infine se avrebbe avuto un impatto sulla Terra nel 2068.

"Al Center of Near-Earth Object Studies (CNEOS) del JPL calcoliamo traiettorie ad alta precisione e valutiamo la possibilità di impatti futuri per tutti gli asteroidi conosciuti", ha affermato Farnocchia, che ha apprezzato la sfida presentata da Apophis. "Questo è il nostro pane quotidiano."

Apophis non colpirà la Terra

Eliminare Apophis dalla cima delle liste dei rischi di varie agenzie di This Web non è stata un'impresa facile e ha richiesto una determinazione molto migliore dell'orbita dell'asteroide. Farnocchia e i suoi colleghi hanno intrecciato i dati di tracciamento radar e ottico raccolti tra la fine del 2020 e l'inizio del 2021 per trovare una traiettoria precisa per Apophis, secondo una dichiarazione della NASA . Il team ha quindi preso questi dati appena acquisiti e li ha combinati con anni di intensa osservazione per ottenere un quadro più chiaro della traiettoria di Apophis.

"Apophis è stato ampiamente monitorato sin dalla sua scoperta da parte di telescopi ottici e radar", ha detto Farnocchia. "Grazie a questi dati raccolti dagli astronomi di tutto il mondo possiamo prevedere con precisione il movimento di Apophis durante il sorvolo di aprile 2029".

Il team è stato in grado di calcolare che il periodo orbitale di Apophis, o il tempo necessario per orbitare attorno al sole, sarà allungato da 0,9 anni a 1,2 anni come risultato del suo incontro nel 2029 con la Terra.

Forse più significativamente, i dati delle osservazioni del 2020 e del 2021 hanno permesso all'equipaggio del CNEOS di modellare quanto Apophis si avvicinerà ai buchi della serratura gravitazionali che corrispondono ai potenziali impatti con la Terra sia nel 2036 che nel 2068. Il team CNEOS è stato anche in grado di escludere ogni possibilità di un potenziale impatto per i prossimi 100 anni, ha detto Farnocchia.

Queste immagini radar mostrano l'asteroide Apophis l'8 e il 9 marzo mentre è passato entro 10,6 milioni di miglia (17 milioni di chilometri) dalla Terra in un sorvolo del 2021. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech e NSF/AUI/GBO) (si apre in una nuova scheda)

E se Apophis colpisse la Terra?

Prevedere quale sarebbe l'impatto tra il nostro pianeta e un asteroide delle dimensioni, della forma e della densità di Apophis non è un compito facile. Certamente non c'è niente di simile nella documentazione geologica del nostro pianeta, altri impatti sono stati molto più grandi, come il Chicxulub che colpì la Terra 66 milioni di anni fa o molto più piccoli. Inoltre, ci sono molti fattori che devono essere considerati quando si stima il danno che potrebbe derivare da una tale collisione. Questi fattori includono la dimensione, la densità e la massa dell'asteroide, nonché l'angolo e la velocità con cui l'asteroide colpisce.

"Abbiamo eseguito simulazioni di un impatto tra Apophis e la Terra, ma a 340 metri di diametro, l'esito di un impatto su scala Apophis con la Terra è molto incerto", ha affermato Gareth Collins, professore presso il Dipartimento di Scienze e Ingegneria della Terra presso l'Imperial College London, Regno Unito . "Le dimensioni e la velocità sono i fattori principali, ma anche la natura del sito bersaglio è importante. Se l'impatto si verifica nell'oceano, può generare pericolosi tsunami; sulla terraferma, viene prodotta molta più polvere espulsa. E, naturalmente, un fattore importante è la vicinanza dell'impatto alle popolazioni umane".

Collins stima che se Apophis colpisse la Terra a 45.000 mph (20 chilometri al secondo), la velocità media dell'impatto di un asteroide sull'energia rilasciata sarebbe di circa 10 miliardi, miliardi di Joule (ovvero 1 seguito da 19 zeri). "Questo equivale alla resa esplosiva dell'arsenale nucleare globale", ha detto. "Circa 100.000 volte più dell'energia della meteora di Chelyabinsk e un milione di volte più dell'energia delle bombe sganciate su Hiroshima".

Lo scenario peggiore per un impatto di queste dimensioni sarebbe se si verificasse vicino a un grande centro abitato o vicino a una costa densamente popolata, ha affermato Collins. Se ciò accadesse, conseguenze devastanti deriverebbero da una serie di effetti secondari, come violenti scuotimenti del suolo, intense radiazioni termiche e onde d'urto atmosferiche.

"A meno che un asteroide simile ad Apophis non colpisca la Terra e non possiamo misurarne le conseguenze, il nostro programma rimarrà una 'ipotesi migliore' e soggetto a grandi incertezze", ha affermato Collins. "Ma gli approcci ravvicinati ci aiutano a capire meglio gli asteroidi e la loro probabilità di colpire la Terra in futuro".

Cosa impareranno gli scienziati dai futuri sorvoli?

Con la minaccia di un impatto di Apophis negata per un po', i ricercatori possono ora concentrarsi sulla raccolta di informazioni scientifiche dai suoi sorvoli. Con otto anni di pianificazione ancora rimasti prima della sua prossima visita, il cielo è davvero il limite per le indagini di Apophis.

In particolare, Farnocchia e il suo team trarranno vantaggio da questa preziosa opportunità scientifica osservando come Apophis reagisce alle forze di marea quando è così vicino alla Terra. "Tra le altre cose, lo stato di rotazione di Apophis potrebbe cambiare", a causa della sua vicinanza, ha detto Farnocchia. Le osservazioni di Apophis nel 2029 dovrebbero anche aiutare gli scienziati ad accertarne meglio le dimensioni, la forma, la composizione e persino a modellare per la prima volta il suo interno.

"Osservando come Apophis potrebbe tremare, scuotere e rotolare, anche solo di una piccola quantità, impareremo come è assemblato al suo interno", ha detto Binzel, in modo simile a come sono state le onde sismiche che viaggiano attraverso la Terra, la luna e Marte usato per capire cosa c'è sotto le loro superfici. "La struttura interna di un asteroide potenzialmente pericoloso è qualcosa che non abbiamo mai misurato prima. Apophis potrebbe darci questa possibilità".

Poiché Apophis sembra essere simile a circa l'80% dei PHA identificati finora, la raccolta di dati su di esso potrebbe aiutare gli scienziati a capire come potremmo deviare i futuri PHA se dovessero minacciare la Terra in futuro.

"Sapere come sono messi insieme i PHA potrebbe essere una delle conoscenze di fisica di This Web più preziose mai ottenute, nel caso in cui avessimo mai dovuto utilizzare quelle conoscenze per difendere il nostro pianeta da un futuro impatto di asteroidi", ha detto Binzel.

Al di là di questo, però, il passaggio di Apophis nel 2029 è uno spettacolo storico da non perdere. "Oggetti delle dimensioni di Apophis si avvicinano così tanto alla Terra circa solo una volta ogni mille anni, in media", ha detto Farnocchia. "Non perdere l'occasione di vederlo. So che non lo farò!"

Risorse addizionali

  • Stimare cosa accadrebbe quando un asteroide di qualsiasi dimensione colpisse la Terra utilizzando l' Earth Impact Effects Program , creato da Davide Farnocchia e dai suoi colleghi.
  • Guarda un'animazione dell'avvicinamento ravvicinato dell'asteroide Apophis con la Terra nel 2029 in questo video del JPL della NASA.
  • Scopri di più su altri asteroidi che faranno anche avvicinamenti ravvicinati alla Terra, dal JPL della NASA.

Nota del redattore: questo articolo è stato aggiornato il 28 settembre 2021 per includere due correzioni. In primo luogo, la probabilità del 2,7% calcolata nel 2004 era originariamente basata su osservazioni visive, non su dati di astronomia radar. E in secondo luogo, la velocità media degli impatti di un asteroide sulla Terra è di 45.000 mph, non di 45 mph.

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