Circa 4,5 miliardi di anni fa, gli scienziati teorizzano che la Terra abbia subito un impatto massiccio con un oggetto delle dimensioni di Marte (denominato Theia). In conformità al Ipotesi dell'impatto gigante , questa collisione mise in orbita una notevole quantità di detriti, che alla fine si unirono per formare la Luna. E mentre la Luna è rimasta l'unico satellite naturale della Terra da allora, gli astronomi credono che la Terra di tanto in tanto condivida la sua orbita con 'mini-lune'.
Questi sono essenzialmente asteroidi piccoli e in rapido movimento che in gran parte evitano il rilevamento, di cui solo uno è stato osservato fino ad oggi. Ma secondo a nuovo studio da un team internazionale di scienziati, lo sviluppo di strumenti come il Telescopio sinottico di grandi dimensioni (LSST) potrebbe consentire la loro individuazione e studio. Questo, a sua volta, offrirà agli astronomi e ai minatori di asteroidi notevoli opportunità.
Lo studio che dettaglia i loro risultati è apparso di recente nelFrontiere nell'astronomia e nelle scienze spazialisotto il titolo “ Minimoons della Terra: opportunità per la scienza e la tecnologia “. Lo studio è stato condotto da Robert Jedicke, un ricercatore dell'Università delle Hawaii a Manoa, e comprendeva membri del Istituto di ricerca del sud-ovest (SwRI), l'Università di Washington, la Luleå University of Technology, l'Università di Helsinki e l'Universidad Rey Juan Carlos.
In qualità di specialista in corpi del Sistema Solare, Jedicke ha trascorso la sua carriera studiando l'orbita e le distribuzioni dimensionali delle popolazioni di asteroidi, tra cui la fascia principale e gli oggetti vicini alla Terra (NEO), i centauri, gli oggetti transnettuniani (TNO), le comete e gli oggetti interstellari. Per il bene del loro studio, Jedicke e i suoi colleghi si sono concentrati su oggetti noti come orbiter temporaneamente catturati (TCO), ovvero. mini-lune.
Questi sono essenzialmente piccoli corpi rocciosi - che si pensa possano misurare fino a 1-2 metri (da 3,3 a 6,6 piedi) di diametro - che sono temporaneamente legati gravitazionalmente al sistema Terra-Luna. Questa popolazione di oggetti include anche i flyby catturati temporaneamente (TCF), asteroidi che sorvolano la Terra e compiono almeno una rivoluzione del pianeta prima di uscire dall'orbita o entrare nella nostra atmosfera.
Come ha spiegato il Dr. Jedicke in un recenteScienza quotidiana comunicato stampa , queste caratteristiche sono ciò che rende le mini-lune particolarmente difficili da osservare:
“Le mini-lune sono piccole, si muovono nel cielo molto più velocemente di quanto la maggior parte delle indagini sugli asteroidi possa rilevare. È mai stato scoperto un solo minimoon in orbita attorno alla Terra, l'oggetto relativamente grande designato 2006 RH120, di pochi metri di diametro.
Questo oggetto, che misurava pochi metri di diametro, è stato scoperto nel 2006 dal Catalina Sky Survey (CSS), un progetto finanziato dalla NASA e sostenuto dal Programma di osservazione di oggetti vicini alla Terra (NEOO) dedicato alla scoperta e al monitoraggio degli asteroidi vicini alla Terra (NEA). Nonostante i miglioramenti negli ultimi dieci anni nei telescopi e nei rivelatori terrestri, da allora non sono stati rilevati altri TCO.
Rappresentazione artistica dell'osservatorio LSST (in primo piano) in cima al Cerro Pachón in Cile. Credito: Ufficio del progetto del grande telescopio sinottico di indagine.
Dopo aver esaminato gli ultimi dieci anni di ricerca sulla mini-luna, Jedicke e colleghi hanno concluso che la tecnologia esistente è in grado di rilevare questi piccoli oggetti in rapido movimento solo per caso. Questo è probabile che cambi, secondo Jedicke e i suoi colleghi, grazie all'avvento del Large Synoptic Survey Telescope (LSST), un telescopio ad ampio campo attualmente in costruzione in Cile.
Una volta completato, l'LSST impiegherà dieci anni a indagare sui misteri della materia oscura e dell'energia oscura, rilevando eventi transitori (ad es. novae, supernovae, lampi di raggi gamma, lenti gravitazionali, ecc.), mappando la struttura della Via Lattea e mappando piccoli oggetti del Sistema Solare. Utilizzando la sua ottica avanzata e le sue tecniche di elaborazione dei dati, si prevede che l'LSST aumenterà il numero di NEA catalogati e Kuiper Belt Objects (KBO) di un fattore 10-100.
Ma come indicano nel loro studio, l'LSST sarà anche in grado di verificare l'esistenza di TCO e tracciare i loro percorsi intorno al nostro pianeta, il che potrebbe tradursi in interessanti opportunità scientifiche e commerciali. Come Dr. Jedicke indicato :
“Le mini-lune possono fornire interessanti banchi di prova scientifici e tecnologici nello spazio vicino alla Terra. Questi asteroidi vengono trasportati verso la Terra dalla fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove tramite interazioni gravitazionali con il Sole e i pianeti del nostro sistema solare. La sfida sta nel trovare questi piccoli oggetti, nonostante la loro vicinanza”.
Foto in time-lapse del cielo sopra il cantiere LSST in Cile. Credito: LSST
Quando sarà completato in pochi anni, si spera che l'LSST confermerà l'esistenza di mini-lune e aiuterà a tracciare le loro orbite attorno alla Terra. Ciò sarà possibile grazie allo specchio primario del telescopio (che misura 8,4 metri (27 piedi) di diametro) e alla sua fotocamera da 3200 megapixel, che ha un enorme campo visivo. Come ha spiegato Jedicke, il telescopio sarà in grado di coprire l'intero cielo notturno più di una volta alla settimana e raccogliere la luce da oggetti deboli.
Con la capacità di rilevare e tracciare questi oggetti piccoli e veloci, potrebbero essere possibili missioni a basso costo su mini-lune, il che sarebbe un vantaggio per i ricercatori che cercano di saperne di più sugli asteroidi nel nostro sistema solare. Come il dottor Mikael Granvik, ricercatore della Luleå University of Technology, dell'Università di Helsinki e coautore dell'articolo, indicato :
“Attualmente non capiamo appieno di cosa siano fatti gli asteroidi. Le missioni in genere restituiscono solo piccole quantità di materiale sulla Terra. I meteoriti forniscono un modo indiretto di analizzare gli asteroidi, ma l'atmosfera terrestre distrugge i materiali deboli quando passano attraverso. Le mini-lune sono bersagli perfetti per riportare pezzi significativi di materiale di asteroidi, schermati da un'astronave, che potrebbero poi essere studiati in dettaglio sulla Terra».
Come sottolinea Jedicke, la capacità di condurre missioni a basso costo su oggetti che condividono l'orbita terrestre sarà di interesse anche per la fiorente industria mineraria di asteroidi. Oltre a ciò, offrono anche la possibilità di aumentare la presenza dell'umanità nello spazio.
'Una volta che inizieremo a trovare mini-lune a un ritmo maggiore, diventeranno bersagli perfetti per le missioni satellitari', ha affermato. “Possiamo lanciare missioni brevi e quindi più economiche, usandole come banchi di prova per missioni spaziali più grandi e fornendo un'opportunità alla nascente industria mineraria di asteroidi per testare la loro tecnologia… Spero che un giorno gli umani si avventureranno nel sistema solare per esplorare i pianeti, gli asteroidi e comete - e vedo le mini-lune come i primi trampolini di lancio in quel viaggio”.
Ulteriori letture: Scienza quotidiana , Frontiere nell'astronomia e nelle scienze spaziali