Potrebbero esserci centinaia di asteroidi e comete interstellari nel sistema solare in questo momento che potremmo studiare
Sopra 19 ottobre 2017 , è stato rilevato il primo oggetto interstellare – denominato 1I/2017 U1 (alias ‘Oumuamua) – ad essere osservato nel nostro Sistema Solare. Nei mesi successivi sono state condotte più osservazioni di follow-up per raccogliere più dati sulla sua composizione, forma e possibili origini. Piuttosto che dissipare il mistero che circonda la vera natura di 'Oumuamua - è una cometa o un asteroide? – questi sforzi sono riusciti solo ad approfondirlo.
In un recente studio, il professore di Harvard Abraham Loeb e Shmuel Bialy - un ricercatore post-dottorato dello Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) - hanno affrontato questo mistero suggerendo che 'Oumuamua potrebbe essere un vela solare extraterrestre . Basandosi su questo, Loeb e Amir Siraj (uno studente universitario di Harvard) condotto un nuovo studio ciò indicava che centinaia di oggetti 'simili a Oumuamua' potevano essere rilevabili nel nostro Sistema Solare.
Lo studio che descrive i loro risultati di recente apparso online ed è in corso di revisione per la pubblicazione da parte delAvvisi mensili della Royal Astronomical Society.Lo studio è stato condotto da Amir Siraj, uno studente universitario del Dipartimento di Astronomia di Harvard, e dal Prof. Abraham Loeb, il Frank B. Baird Jr. Professor of Science presso l'Università di Harvard e presidente del Dipartimento di Astronomia di Harvard.
Oumuamua come appariva usando il telescopio William Herschel la notte del 29 ottobre. Queen's University Belfast/William Herschel Telescope
Quando Oumuamua fu scoperto per la prima volta dal Telescopio panoramico e sistema di risposta rapida-1 (Pan-STARRS-1) alle Hawaii, gli scienziati erano incerti su cosa fosse. Inizialmente, si pensava che l'oggetto fosse una cometa interstellare, ma le osservazioni effettuate dal Osservatorio Europeo Meridionale (ESO) e altri astronomi hanno indicato che aveva un'alta densità e che ruotava rapidamente (il che è più coerente con un asteroide).
Tuttavia, osservazioni separate eseguite utilizzando gli ESO's Telescopio molto grande in Cile e nel Telescopio William Herschel a La Palma ha indicato che gli spettri dell'oggetto erano coerenti con una composizione ghiacciata. E mentre 'Oumuamua non formò un involucro gassoso o una coda mentre faceva il suo passaggio più vicino al Sole, lo fece accelera fuori dal nostro Sistema Solare come una cometa .
Sulla base delle osservazioni effettuate con il Telescopio Spaziale Hubble , un team internazionale di astronomi ha concluso che 'l'aumento della velocità di Oumuamua era probabilmente dovuto al riscaldamento solare, che avrebbe causato la sublimazione e lo sfiato di qualsiasi sostanza volatile congelata trasportata (ad esempio acqua, anidride carbonica, ammoniaca, metano, ecc.) dalla sua superficie ( alias. degassamento).
Ma come ancora un altro gruppo di ricerca sottolineato , se il degassamento fosse effettivamente responsabile dell'accelerazione, avrebbe anche causato una rapida evoluzione nello spin di 'Oumuamua (che non è stato osservato). A questo, Loeb e Shmuel Bialy (in uno studio pubblicato in ottobre 2018 ) che offriva la controspiegazione piuttosto intrigante.
Come ha spiegato il professor Loeb a Universe Today via e-mail:
“Il nostro primo ospite interstellare sembrava essere strano e diverso da qualsiasi cosa avessimo visto prima. Quando ce ne siamo resi conto, l'ospite era già fuori dalla porta con la sua immagine che sbiadiva nella strada buia, quindi non abbiamo avuto la possibilità di dare una seconda occhiata alle sue qualità misteriose. Abbiamo dati limitati, più recentemente la mancanza di rilevamento da parte del telescopio spaziale Spitzer, il che implica che `Oumumua è piccolo e almeno dieci volte più brillante dei tipici asteroidi del Sistema Solare.
“Non abbiamo una foto di `Oumuamua, ma la sua luminosità a causa della luce solare riflessa variava di un fattore 10 poiché ruotava periodicamente ogni otto ore. Ciò implica che `Oumuamua ha una forma estrema con la sua lunghezza almeno 5-10 volte maggiore della sua larghezza proiettata. Inoltre, un'analisi del suo moto di rotolamento ha concluso che sarebbe al suo stato di eccitazione più alto come previsto dal suo viaggio tumultuoso, se avesse una geometria simile a una frittella. La forma dedotta è più estrema rispetto a tutti gli asteroidi visti in precedenza nel Sistema Solare, che hanno un rapporto degli assi al massimo di 3'.
Fondamentalmente, Bialy e Loeb hanno considerato la possibilità che 'Oumuamua potesse in effetti essere una vela leggera, una forma di navicella spaziale che si basa sulla pressione delle radiazioni per generare propulsione - simile a quella Innovazione Starshot (l'Advisory Committee di cui il Prof. Loeb è presidente) è attualmente in fase di sviluppo. Hanno anche calcolato la sua probabile forma, spessore, rapporto massa-area e se un tale oggetto sarebbe in grado di sopravvivere a un viaggio interstellare.
In definitiva, lo studio ha indicato che un tale veicolo spaziale sarebbe tecnicamente fattibile, ma che esistono troppe incognite su 'Oumuamua per dire con certezza che fosse un veicolo spaziale. Alla fine, hanno concluso che 'Oumuamua, che sia presente in natura o meno, rappresenta una classe completamente nuova di oggetti interstellari e che dovremmo essere alla ricerca di altri oggetti simili in futuro.
Project Starshot, un'iniziativa sponsorizzata dalla Fondazione Breakthrough, è destinato a essere il primo viaggio interstellare dell'umanità. Credito: svoltainitiatives.org
Questa raccomandazione si basa in parte su ricerche precedenti che hanno indicato che il nostro Sistema Solare ha probabilmente catturato migliaia di tali oggetti interstellari nel corso della sua storia. Questo fu seguito non molto tempo dopo dagli astronomi che localizzarono un oggetto interstellare vicino a Giove che sembrava essere in un'orbita retrograda attorno al Sole, un'indicazione che proveniva da un altro sistema stellare ed era stato catturato dal nostro.
Basandosi su tutto ciò, Siraj e Loeb hanno deciso di esplorare le proprietà orbitali degli oggetti interstellari catturati nel Sistema Solare per vedere quanti oggetti simili a 'Oumuamua potrebbero essere trovati. Per motivi di studio, hanno condotto simulazioni dinamiche del sistema Giove-Sole e condizioni iniziali casuali per determinare le orbite che tali oggetti avrebbero.
Hanno quindi confrontato i risultati di queste simulazioni con i dati ottenuti dal Telescopio panoramico e sistema di risposta rapida (Pan STARRS) sondaggio. Come ha indicato Loeb:
“Questo produce all'incirca uno di questi oggetti (di un centinaio di metri) per il volume definito dal movimento della Terra intorno al Sole. In totale, ogni sistema planetario ha bisogno di espellere circa 10^{15} di tali oggetti durante la sua vita...Di questi una piccola frazione è intrappolata dal Sistema Solare, poiché gli oggetti passano vicino a Giove e perdono energia attraverso la loro interazione gravitazionale con esso. Il sistema Sole-Giove funge da rete da pesca che ospita in qualsiasi momento alcune migliaia di oggetti catturati. Gli oggetti alla fine vengono espulsi dal sistema, ma ne vengono catturati di nuovi e quindi c'è una popolazione stabile.
Questo diagramma mostra l'orbita dell'asteroide interstellare 'Oumuamua mentre attraversa il Sistema Solare. Credito: ESO/K. Meech et al.
In breve, hanno scoperto che oggi nel nostro Sistema Solare potrebbero esistere migliaia di oggetti simili a 'Oumuamua e che centinaia potrebbero essere identificati in base alle loro orbite. Hanno anche calcolato che il Telescopio sinottico di grandi dimensioni (LSST), che è attualmente in costruzione e dovrebbe essere pienamente operativo entro gennaio 2022, sarà in grado di scoprire decine di questi oggetti intrappolati.
Siraj e Loeb hanno anche identificato quattro candidati specifici per oggetti intrappolati nel loro studio che potrebbero essere già stati scoperti da sondaggi passati. Questi oggetti sono designati come 2011 SP25, 2017 RR2, 2017 SV13 e 2018 TL6, che vanno da 8,26 a 23,65 AU per il Sole e orbitano attorno ad esso con un periodo compreso tra 23,76 e 115 anni.
'Dal momento che questi oggetti sono intrappolati, possiamo sorvolarli, scattare una fotografia o atterrare sulla loro superficie', ha aggiunto Loeb. “Questo ci permetterà di conoscere la loro struttura, composizione e origini. Ci permetterà anche di dedurre meglio le condizioni dei loro vivai al di fuori del Sistema Solare. E infine, potrebbe consentirci di identificare oggetti di origine artificiale, come trovare bottiglie di plastica su una spiaggia altrimenti incontaminata”.
Le implicazioni di questi studi sarebbero immense. Supponendo che tali oggetti siano presenti in natura, il loro studio rivelerà cose sulle condizioni di altri sistemi planetari, il che potrebbe evitarci la necessità di inviare sonde interstellari per investigarli direttamente. Ma come ha sottolineato Loeb, se sono in realtà oggetti artificiali – come i relitti di sonde aliene (come hanno suggerito con ‘Oumuamua) – le implicazioni sarebbero molto maggiori:
“Sarà rivoluzionario, poiché dimostrerà che non siamo soli e farà luce su tecnologie avanzate oltre le nostre. Ha il potenziale per essere il risultato più importante nella scienza e nella tecnologia per i secoli a venire”.
Potrebbe 'Oumuamua essere una sonda interstellare inviata da un'intelligenza extraterrestre? Crediti: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
L'arrivo e la partenza di 'Oumuamua, un oggetto interstellare che ha sfidato la classificazione, è stato comprensibilmente fonte di eccitazione per gli scienziati. Ma sapere che esistono già molti oggetti simili nel nostro Sistema Solare e sapere dove potremmo trovarne alcuni da studiare è ancora più emozionante. Ma il fatto che saremo in grado di farlo tra pochi anni? Molto eccitante!
E mentre questi oggetti potrebbero rivelarsi NON essere la soluzione tanto attesa per il Paradosso di Fermi , il fatto che possano darci uno sguardo dall'interno su altri sistemi stellari nella nostra galassia sarà di immenso valore scientifico.
Per ascoltare il professor Loeb parlare di tutte le scoperte scientifiche relative a 'Oumuamua e di cosa potrebbero significare, dai un'occhiata a questo podcast (' Il nostro visitatore interstellare ') Su Dopo-On , ospitato dal romanziere Rob Reid.