Cintura di asteroidi: fatti e formazione

Sparsi in orbite attorno al sole ci sono frammenti di roccia lasciati dall'alba del sistema solare. La maggior parte di questi oggetti, chiamati planetoidi o asteroidi, significano un'orbita "simile a una stella" tra Marte e Giove in un raggruppamento noto come Cintura principale degli asteroidi.

La cintura principale degli asteroidi si trova più di due volte e mezzo la distanza della Terra dal sole. Contiene milioni di asteroidi, secondo la NASA. La maggior parte di questi sono relativamente piccoli, dalle dimensioni di massi a poche migliaia di piedi di diametro. Ma alcuni sono significativamente più grandi.

Origine

All'inizio della vita del sistema solare, la polvere e la roccia che circondavano il sole sono state riunite dalla gravità nei pianeti. Ma non tutti gli ingredienti hanno creato nuovi mondi. Una regione tra Marte e Giove divenne la cintura degli asteroidi.

Di tanto in tanto le persone si chiedono se la cintura fosse costituita dai resti di un pianeta distrutto o da un mondo che non era ancora iniziato. Tuttavia, secondo la NASA, la massa totale della cintura è inferiore a quella della luna, troppo piccola per pesare come pianeta. Invece, i detriti sono guidati da Giove, che gli ha impedito di fondersi su altri pianeti in crescita.

Le osservazioni di altri pianeti stanno aiutando gli scienziati a comprendere meglio il sistema solare. Secondo una teoria in via di sviluppo nota come Grand Tack, nei primi 5 milioni di anni del sistema solare, si pensa che Giove e Saturno si siano spostati verso l'interno verso il sole prima di cambiare direzione e tornare al sistema solare esterno. Lungo la strada, avrebbero sparso davanti a loro la cintura di asteroidi originale, quindi avrebbero inviato materiale in volo per riempirla.

"Nel modello Grand Tack, la cintura di asteroidi è stata eliminata in una fase molto precoce e i membri sopravvissuti campionano una regione molto più ampia della nebulosa solare", ha scritto John Chambers della Carnegie Institution for Science in un pezzo "Perspectives" pubblicato online su la rivista Scienza.

Il nostro sistema solare non è l'unico a vantare una cintura di asteroidi. Una nuvola di polvere attorno a una stella nota come zeta Leporis assomiglia molto a una giovane cintura. "Zeta Leporis è una stella relativamente giovane all'incirca dell'età del nostro sole quando si stava formando la Terra", ha detto Michael Jura in una nota. "Il sistema che abbiamo osservato intorno a zeta Leporis è simile a quello che pensiamo sia accaduto nei primi anni del nostro sistema solare, quando furono creati pianeti e asteroidi". Professore all'Università della California, a Los Angeles, Jura è da allora scomparso.

Altre stelle contengono anche segni di cinture di asteroidi, suggerendo che potrebbero essere comuni.

Allo stesso tempo, gli studi sulle nane bianche, stelle simili al sole alla fine della loro vita, mostrano segni di materiale roccioso che cade sulla loro superficie che suggeriscono che tali cinture sono comuni intorno ai sistemi morenti.

Si pensa che gli asteroidi, come Itokawa, qui raffigurato, siano più simili a cumuli di macerie appiccicati l'uno all'altro, che a solidi pezzi di roccia. (Credito immagine: ISAS/JAXA)

Composizione

La maggior parte degli asteroidi nella cintura principale sono fatti di roccia e pietra, ma una piccola parte di essi contiene ferro e nichel. Gli asteroidi rimanenti sono costituiti da un mix di questi, insieme a materiali ricchi di carbonio. Alcuni degli asteroidi più distanti tendono a contenere più ghiacci. Sebbene non siano abbastanza grandi da mantenere un'atmosfera, ci sono prove che alcuni asteroidi contengano acqua.

Costruito e gestito dal Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Maryland, NEAR è stato il primo This Webcraft lanciato nel programma Discovery della NASA di missioni planetarie a basso costo su piccola scala. (Credito immagine: NASA/JPL/JHUAPL)

Alcuni asteroidi sono grandi corpi solidi, ce ne sono più di 16 nella cintura con un diametro maggiore di 240 km. Gli asteroidi più grandi, Vesta, Pallade e Igea, sono lunghi 400 km e più grandi. La regione contiene anche il pianeta nano Cerere. Con un diametro di 590 miglia (950 km), o circa un quarto delle dimensioni della nostra luna, Cerere è rotondo ma è considerato troppo piccolo per essere un pianeta a tutti gli effetti. Tuttavia, costituisce circa un terzo della massa della cintura degli asteroidi. [Galleria: immagini di asteroidi]

Altri asteroidi sono cumuli di macerie tenuti insieme dalla gravità. La maggior parte degli asteroidi non sono abbastanza massicci da aver raggiunto una forma sferica e invece sono irregolari, spesso simili a una patata bitorzoluta. L'asteroide 216 Kleopatra assomiglia a un osso di cane.

Gli asteroidi sono classificati in diversi tipi in base alla loro composizione chimica e alla loro riflettività, o albedo.

  • Gli asteroidi di tipo C costituiscono oltre il 75% degli asteroidi conosciuti. La "C" sta per carbonio e le superfici di questi asteroidi estremamente scuri sono quasi nere come il carbone. I meteoriti di condrite carboniosa sulla Terra hanno una composizione simile e si pensa che siano pezzi frantumati dagli asteroidi più grandi. Sebbene gli asteroidi di tipo C dominino nella cintura, secondo la European This Web Agency, costituiscono solo il 40 percento circa degli asteroidi più vicini al sole. Questi includono sottogruppi di tipo B, tipo F e tipo G.
  • Gli asteroidi di tipo S sono il secondo tipo più comune, costituendo circa il 17% degli asteroidi conosciuti. Dominano la cintura interna degli asteroidi, diventando più rari più lontano. Sono più luminosi e hanno nichel-ferro metallico mescolato con silicati di ferro e magnesio. La "S" sta per siliceo.
  • Gli asteroidi di tipo M ("M" per metallico) sono l'ultimo tipo principale. Questi asteroidi sono abbastanza luminosi e la maggior parte di essi sono composti di puro nichel-ferro. Tendono a trovarsi nella regione centrale della cintura degli asteroidi.
  • I restanti rari tipi di asteroidi sono di tipo A, tipo D, tipo E, tipo P, tipo Q e tipo R.

Nel 2007, la NASA ha lanciato una missione, Dawn, per visitare Ceres e Vesta. Dawn ha raggiunto Vesta nel 2011 e vi è rimasta per oltre un anno prima di proseguire per raggiungere Cerere nel 2015. Rimarrà in orbita attorno al pianeta nano fino alla fine della sua missione. [Correlati: l'asteroide Vesta e Dawn This Webcraft della NASA]

Mentre la maggior parte della cintura di asteroidi è composta da oggetti rocciosi, Cerere è un corpo ghiacciato. Accenni di materiale organico individuati da Dawn suggeriscono che potrebbe essersi formato più lontano nel sistema solare prima di atterrare nella cintura. Sebbene le sostanze organiche siano state viste solo in superficie, ciò non significa che più materiale potrebbe trovarsi sul pianeta nano.

"Non possiamo escludere che ci siano altre località ricche di sostanze organiche non campionate dall'indagine, o al di sotto del limite di rilevamento", ha detto a This Web.com Maria Cristina De Sanctis, dell'Istituto di Astrofisica di questo Web e Planetologia di questo Web di Roma. e-mail .

Costruire una cintura

La cintura principale si trova tra Marte e Giove, circa due o quattro volte la distanza Terra-Sole, e si estende su una regione di circa 140 milioni di miglia di diametro. Gli oggetti nella cintura sono divisi in otto sottogruppi che prendono il nome dai principali asteroidi di ciascun gruppo. Questi gruppi sono l'Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles e Hildas.

Sebbene Hollywood mostri spesso navi che fanno chiamate ravvicinate attraverso le cinture di asteroidi, il viaggio è generalmente tranquillo. Un certo numero di This Webcraft ha viaggiato in sicurezza attraverso la cintura degli asteroidi senza incidenti, inclusa la missione New Horizons della NASA su Plutone.

"Fortunatamente, la cintura di asteroidi è così enorme che, nonostante la sua vasta popolazione di piccoli corpi, la possibilità di incontrarne uno è quasi evanescente, molto meno di una su un miliardo", ha scritto il principale investigatore di New Horizons Alan Stern. "Se vuoi avvicinarti abbastanza a un asteroide per fare studi dettagliati su di esso, devi mirare a uno."

All'interno della cintura degli asteroidi ci sono regioni relativamente vuote conosciute come lacune di Kirkwood. Queste lacune corrispondono a risonanze orbitali con Giove. L'attrazione gravitazionale del gigante gassoso mantiene queste regioni molto più vuote del resto della cintura. In altre risonanze, gli asteroidi possono essere più concentrati.

Scoperta della cintura degli asteroidi

Johann Titius, un astronomo tedesco del 18° secolo, notò uno schema matematico nella disposizione dei pianeti e lo usò per predire l'esistenza di uno tra Marte e Giove. Gli astronomi hanno perlustrato i cieli alla ricerca di questo corpo scomparso. Nel 1800, 25 astronomi formarono un gruppo noto come Polizia Celeste, ciascuno alla ricerca del pianeta scomparso a 15 gradi dello Zodiaco. Ma la scoperta del primo corpo in questa regione venne da un non membro, l'astronomo italiano Giuseppe Piazzi: lo chiamò Cerere. Un secondo corpo, Pallade, fu ritrovato poco più di un anno dopo.

Per qualche tempo, entrambi questi oggetti sono stati chiamati pianeti. Ma il tasso di scoperta di questi oggetti aumentò e all'inizio del XIX secolo ne furono trovati più di 100. Gli scienziati si resero presto conto che questi erano troppo piccoli per essere considerati pianeti e iniziarono a chiamarli asteroidi.

Nota del redattore: questo articolo è stato aggiornato per riflettere una correzione del 2 novembre 2018. L'articolo originale affermava che potrebbero esserci miliardi o addirittura trilioni di asteroidi nella cintura principale degli asteroidi.

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