Un asteroide (dal greco antico ἀστεροειδής / asteroeidḗs , "che sembra una stella") è un pianeta minore costituito da rocce, metalli e ghiaccio, e le cui dimensioni variano dall'ordine di un metro (attuale limite di rilevabilità) a diversi cento chilometri. Il nome "a forma di stella" deriva dall'aspetto irregolare degli asteroidi al telescopio, diverso dal disco perfetto dei pianeti, durante le prime osservazioni astronomiche.
Nel 1801 , il primo asteroide scoperto si chiamava Cerere . È l'asteroide più grande della fascia principale , il più grande gruppo di asteroidi in termini di numero di oggetti conosciuti (più di 720.000 ad aprile 2019 o circa 750.000 compresa l'immediata periferia), situato tra le orbite di Marte e Giove . Gli asteroidi near-Earth (circa 20.000 noti nell'aprile 2019) costituiscono il secondo numero di gruppo, attraversano l'orbita della Terra. I due gruppi comprendono più del 95% dei pianeti minori conosciuti.
I pianeti minori situati oltre Nettuno sono talvolta considerati asteroidi ma anche, sempre più spesso, distinti e indicati come oggetti transnettuniani . La loro composizione è più ricca di ghiaccio e più povera di metalli e rocce, il che li rende simili a nuclei cometari .
A differenza delle comete , gli asteroidi non mostrano attività cometaria . Tuttavia, alcuni sono stati osservati con attività parziale e sono indicati come asteroidi attivi .
Si presume che gli asteroidi siano i resti del disco protoplanetario che non si sono raggruppati in pianeti .
Alcuni asteroidi vicini alla Terra sono considerati potenzialmente pericolosi a causa del rischio di collisione con la Terra. Sono monitorati da sistemi automatizzati e si studiano le possibilità di deviarli in caso di minaccia confermata.
Il primo asteroide viene scoperto casualmente da Giuseppe Piazzi , direttore dell'Osservatorio di Palermo . Il 1 ° ° gennaio 1801 , mentre le osservazioni che conducono nella costellazione del Toro di stabilire un catalogo stellare, ha visto una nuova stella. Il giorno dopo, notò con sorpresa che si era spostato a ovest. Segue il movimento di questo oggetto per diverse notti. Il suo collega, Carl Friedrich Gauss , usa queste osservazioni per determinare la distanza esatta di questo oggetto sconosciuto dalla Terra. I suoi calcoli collocano la stella tra i pianeti Marte e Giove . Piazzi la chiama Cerere , dal nome della dea romana che fa sgorgare la linfa dalla terra e fa crescere giovani germogli in primavera, e anche dea protettrice della Sicilia .
Secondo la legge Titius-Bode , formulata nel 1766 da Johann Daniel Titius e divulgata da Johann Elert Bode , un pianeta avrebbe dovuto gravitare tra Marte e Giove. Una campagna di osservazione, avviata da Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande nel 1796 , era stata lanciata per localizzarlo. Piazzi, inconsapevolmente, aveva preceduto i suoi colleghi con la scoperta di Cerere nell'orbita dell'ipotetico pianeta.
Tra il 1802 e il 1807 furono scoperti altri tre oggetti in orbite vicine: Pallade , Giunone e Vesta . I quattro nuovi corpi sono quindi considerati pianeti reali. Il termine piccoli pianeti è generalmente usato; tuttavia dal 1802, William Herschel propose il nome di asteroide , che letteralmente significa "a forma di stella", per via del loro aspetto a telescopio, diverso da quello a forma di disco regolare di altri pianeti. Con, inoltre, la loro piccola dimensione o l' elevata inclinazione orbitale di Pallade, erano secondo lui oggetti del sistema solare da distinguere dai pianeti.
Fu solo nel 1845 che fu scoperto un nuovo piccolo pianeta , Astrée , da Karl Ludwig Hencke . Da allora le scoperte continuarono a moltiplicarsi e il nome proposto da Herschel si impose.
Nel luglio 1868 si conoscevano un centinaio di asteroidi. La millesima scoperta approvata avvenne nel novembre 1921 ( (969) Leocadia ) e la decimillesima nell'ottobre 1989 ( (21030) 1989 TZ 11 ). Di norma, l'ordine delle date di scoperta differisce dall'ordine di numerazione degli asteroidi, poiché l'assegnazione di un numero viene eseguita dopo una determinazione sufficientemente affidabile dell'orbita dell'oggetto.
La maggior parte degli asteroidi conosciuti si trova nell'area tra Marte e Giove, nota come cintura degli asteroidi (o cintura principale). Ma altri sono stati scoperti al di fuori di quest'area, o perché hanno un'orbita che li allontana dalla fascia principale, o perché si trovano in un'area completamente diversa del Sistema Solare (vedi Gruppi principali ). La maggior parte di essi sono più lontani dal Sole, ma ne conosciamo alcuni meno distanti di Marte ( asteroidi Amor e asteroidi Apollo ), Terra ( asteroidi Aton e asteroidi Atira ) e persino Venere ( 2020 AV 2 ).
lo studio degli asteroidi è stato a lungo trascurato dagli astronomi. Li conosciamo da oltre duecento anni ormai, ma erano considerati la spazzatura del Sistema Solare . È ormai noto che gli asteroidi sono una chiave importante per comprendere la formazione del Sistema Solare ed è per questo motivo che gli astronomi mostrano maggiore interesse per questi oggetti.
La composizione degli asteroidi viene valutata in base al loro spettro ottico che misura la luce riflessa, che corrisponde alla composizione della loro superficie. Quello dei meteoriti è noto dall'analisi di frammenti trovati sulla Terra.
Il classico sistema di classificazione spettrale degli asteroidi, sviluppato nel 1975, li classifica secondo un sistema basato sul loro colore , albedo e spettro ottico. Queste proprietà avrebbero dovuto corrispondere alla composizione della loro superficie. Va notato, tuttavia, che alcuni tipi vengono rilevati più facilmente di altri. Quindi, solo perché la proporzione di asteroidi di un dato tipo è maggiore non significa che siano in realtà più numerosi. Esistono sistemi di classificazione più recenti, di cui due spiccano: Tholen e SMASS.
In origine, la classificazione degli asteroidi si basava su ipotesi sulla loro composizione:
Ciò ha portato a confusione, poiché il tipo spettrale di un asteroide non ne garantisce la composizione.
La fascia principale degli asteroidi , tra le orbite di Marte e Giove , da due a quattro unità astronomiche dal Sole, è il principale raggruppamento di asteroidi: ad oggi (aprile 2019) sono stati elencati circa 720.000 oggetti, a cui se ne aggiungono altri 30.000 gravitante nella sua immediata periferia ( gruppo di Hungaria , gruppo di Cibele e gruppo di Hilda in particolare). L'influenza del campo gravitazionale di Giove ha impedito loro di formare un pianeta. Questa influenza di Giove è anche all'origine delle vacanze di Kirkwood , zone quasi vuote situate al centro e ai margini della cintura e dovute a fenomeni di risonanza orbitale .
I Troiani di Giove si trovano in orbite molto vicine a quella di Giove, vicino ai due punti di Lagrange L 4 e L 5 . Sono circa 7.200 ad aprile 2019. Il nome si riferisce alla guerra di Troia : i punti L 4 e L 5 sono associati rispettivamente al campo greco e al campo troiano e gli asteroidi sono nominati lì, con alcune eccezioni, con nomi caratteri dal campo associato campo.
A rigor di termini, gli asteroidi vicini alla Terra sono asteroidi la cui orbita interseca quella della Terra ( asteroide Earth-crosser o ECA). In pratica, in francese, il termine è più spesso ascoltato in senso lato e comprende anche asteroidi la cui orbita è "vicina" a quella della Terra (va a meno di 0,3 unità astronomiche) ( vicino alla Terra asteroide o NEA in inglese). Sono circa 20.000 (aprile 2019).
Questi asteroidi sono classificati classicamente in quattro gruppi:
L'interesse mediatico a volte molto forte incentrato sugli asteroidi vicini alla Terra è legato alla paura di vederli scontrarsi con la Terra. Vedi sezione Rischi di impatto con la Terra .
I centauri sono pianeti minori che ruotano tra le orbite dei pianeti giganti . Ad aprile 2019 se ne contavano tra 200 e 500 a seconda del perimetro preciso attribuito a questo gruppo (confine non standardizzato con altri gruppi come quello dei damocloidi ). Il primo scoperto è (2060) Chirone , nel 1977. Si presume generalmente che si tratti di antichi oggetti transnettuniani espulsi dalle loro traiettorie, seguendo, ad esempio, un passaggio vicino a Nettuno.
Nell'aprile 2019 c'erano circa 3.200 oggetti transnettuniani. I principali gruppi in quest'area del Sistema Solare sono descritti nell'articolo Minor Planet .
Le prime immagini ravvicinate degli asteroidi sono opera della sonda Galileo che, durante il suo transito su Giove, è riuscita ad avvicinarsi (951) Gaspra nel 1991 poi (243) Ida nel 1993.
La sonda NEAR Shoemaker è la prima la cui missione principale riguarda lo studio di un asteroide. Lanciato il17 febbraio 1996dalla NASA , orbita (433) Eros , uno dei più grandi asteroidi vicini alla Terra . Dopo aver stabilito una mappatura completa tra aprile e ottobre 2000, e sebbene ciò non fosse inizialmente previsto, la sonda atterra dolcemente sull'asteroide su12 febbraio 2001. Il suo ultimo segnale è stato ricevuto il 28 febbraio.
Nel 2003, JAXA ha lanciato la sonda Hayabusa verso l'asteroide vicino alla Terra (25143) Itokawa , con l'obiettivo di atterrarvi dolcemente e prelevare campioni. Nonostante diversi guasti e incidenti, la sonda è tornata sulla Terra il13 giugno 2010, senza sapere se contiene effettivamente dei campioni. Infine, il 16 novembre, Jaxa ha annunciato che l'analisi delle particelle raccolte ha confermato la loro origine extraterrestre. Il Giappone diventa così il primo paese ad atterrare su un asteroide e riportarne campioni. Due missioni in corso (aprile 2019) prevedono anche la restituzione dei campioni: Hayabusa 2 (campionamento riuscito nel 2019 e ritorno previsto a dicembre 2020) e OSIRIS-Rex (prelievo di campioni previsto per il 2020 e ritorno nel 2023).
Nel 2007, la NASA ha lanciato la sonda Dawn in direzione di due dei più grandi asteroidi della fascia principale , (4) Vesta e (1) Cerere . Si pone dapprima in orbita attorno a Vesta tra luglio 2011 e agosto 2012 quindi si unisce a Cerere attorno alla quale va in orbita a marzo 2015. È la prima sonda spaziale a posizionarsi successivamente in orbita attorno a due oggetti diversi. Studi approfonditi hanno riguardato in particolare la geografia e la geologia dei due asteroidi.
I principali lanci previsti riguardano la DART missione (test di utilizzo di un dispositivo di simulazione di deviare un asteroide, lancio previsto per il 2021), la Lucy della sonda (lo studio dei Trojan di Giove , il lancio previsto per il 2021) e la Psiche della sonda (studio della metallico asteroide (16) Psiche , lancio previsto per il 2022). Queste tre missioni sono sviluppate dalla NASA.
La sonda New Horizons è la prima e ad oggi l'unica ad aver esplorato oggetti transnettuniani (evidenziati in giallo nella tabella). Lanciato dalla NASA nel gennaio 2006, non raggiunge il livello del suo obiettivo principale, Plutone , fino a 8 anni e mezzo dopo, nel luglio 2015. Risultati notevoli sono forniti su geografia, geologia, atmosfera e persino sui satelliti di Plutone. La sonda viene quindi diretta verso (486958) 2014 MU 69 che diventa così il secondo oggetto transnettuniano fotografato da vicino.
| Anno | Asteroide | Tipo di asteroide | Operazioni di successo | Sonda | Organizzazione | Lanciare |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1991 | (951) Gaspra | Cintura principale | Panoramica | Galileo | NASA | 1989 |
| 1993 | (243) Ida (e Dattilo ) | Cintura principale | Panoramica | Galileo | NASA | 1989 |
| 1997 | (253) Matilde | Cintura principale | Panoramica | VICINO Calzolaio | NASA | 1996 |
| 1999 | (9969) Braille | Incrociatore su Marte | Panoramica | Spazio profondo 1 | NASA | 1998 |
| 2000-2001 | (433) Eros | NEO / Amor | Orbiter + Atterraggio | VICINO Calzolaio | NASA | 1996 |
| 2002 | (5535) Annefrank | Cintura principale | Panoramica | polvere di stelle | NASA | 1999 |
| 2005-2010 | (25143) Itokawa | NEO / Apollo | Orbiter + Restituisci campioni | Hayabusa | JAXA | 2003 |
| 2008 | (2867) Steins | Cintura principale | Panoramica | Rosetta | ESA | 2004 |
| 2010 | (21) Lutèce | Cintura principale | Panoramica | Rosetta | ESA | 2004 |
| 2011-2012 | (4) Vesta | Cintura principale | Orbiter | alba | NASA | 2007 |
| 2012 | (4179) Toutatis | NEO / Apollo | Panoramica | Cambia 2 | CNSA | 2010 |
| 2015-2018 | (1) Cerere | Cintura principale | Orbiter | alba | NASA | 2007 |
| 2015 | Plutone e Caronte | Cintura di Kuiper / Plutino | Panoramica | Nuovi orizzonti | NASA | 2006 |
| 2018-in corso | (162173) Ryugu | NEO / Apollo | Orbiter + 2 Rover + Lander + Raccolta campioni + Impactor + In corso | Hayabusa 2 | JAXA | 2014 |
| 2018-in corso | (101955) Benou | NEO / Apollo | Orbiter + In corso | OSIRIS-Rex | NASA | 2016 |
| 2019 | (486958) 2014 UM 69 | Cintura di Kuiper / Cubewano | Panoramica | Nuovi orizzonti | NASA | 2006 |
Nota: qui sono elencati solo gli asteroidi esplorati "da vicino" da una sonda spaziale (almeno sorvolati a meno di 20.000 km ); alcuni altri sono stati sorvolati "da lontano" come gli asteroidi della fascia principale (2685) Masursky e (132524) APL o l'oggetto transnettuniano (15810) Arawn .
Sonda NEAR Shoemaker poco prima del suo lancio nel 1996.
Rappresentazione artistica della sonda NEAR Shoemaker in orbita (433) Eros .
Replica della capsula di restituzione del campione della sonda Hayabusa in mostra al JAXA Information Center di Tokyo.
Entrata nell'atmosfera della capsula di ritorno del campione della sonda Hayabusa vista dal centro spaziale Woomera in Australia, il13 giugno 2010.
Probe Dawn poco prima del suo lancio nel 2007.
Rappresentazione artistica della sonda Dawn , con (4) Vesta a sinistra e (1) Cerere a destra.
Camera CCD con sonda all'alba ( lunghezza focale 150 mm ).
Rappresentazione artistica della sonda Hayabusa 2 .
Schema del tubo di raccolta del campione della sonda Hayabusa 2 e dell'impattatore (in verde) .
Rappresentazione artistica della sonda OSIRIS-REx con il sistema di campionamento TAGSAM utilizzato.
Spettrometro visibile e infrarosso OVIRS sonda OSIRIS-REx .
Gli asteroidi sono quasi impossibili da vedere ad occhio nudo. Sono molto più piccoli dei pianeti e molto deboli. L'asteroide 4 Vesta è l'eccezione, poiché è l'unico che a volte è possibile osservare senza un dispositivo ottico. Tuttavia, la sua luminosità non è molto grande, quindi devi sapere dove guardare.
Un asteroide assomiglia più o meno a una stella che brilla nel cielo notturno. Il modo migliore per andare a caccia di asteroidi con il tuo binocolo o il tuo telescopio è osservare lo sfondo stellato, diverse notti di seguito, e rilevare i punti luminosi che si muovono rispetto allo sfondo, che a sua volta sembra stabile. . Alcuni cataloghi elencano la posizione degli asteroidi, rendendo più facile puntare il telescopio nel posto giusto.
Al 27 aprile 2019, il database JPL Small-Body elenca 20.000 asteroidi near-Earth in senso lato (nozione di Near Earth Asteroids o NEA in inglese) di cui 12.500 NEA in senso stretto (nozione di Earth-Crosser Asteroids o ECA in inglese).
Solo una piccola parte di essi è classificata come oggetti potenzialmente pericolosi (nozione di asteroidi potenzialmente pericolosi o PHA in inglese). La definizione classica si basa su due criteri: una distanza minima di intersezione dell'orbita terrestre (T-DMIO o E-MOID in inglese) inferiore a 0,05 AU (ovvero circa 7.480.000 km o 19,5 distanze lunari ) e una magnitudine assoluta inferiore a 22,0, che corrisponde ad un diametro maggiore di 140 m nel caso di un albedo medio del 14%. Il Minor Planets Center mantiene un elenco giornaliero di asteroidi che soddisfano questi due criteri. L'elenco pubblicato il 24 aprile 2019 identifica 1.969 asteroidi potenzialmente pericolosi.
Poiché le orbite di questi oggetti sono note solo con una significativa incertezza, il rischio viene valutato attraverso un calcolo probabilistico. Due scale standardizzate consentono di quantificare questo rischio, la scala di Palermo e la scala di Torino . Quest'ultimo, riconosciuto dall'Unione Astronomica Internazionale dal 1999 e comunemente utilizzato negli articoli divulgativi, quantifica il livello di rischio da 0 a 10 incrociando una stima della probabilità di impatto e una stima dell'energia di impatto. . Queste valutazioni sono in continua evoluzione sulla base di regolari rivalutazioni delle orbite. Diverse istituzioni e programmi di osservazione stanno studiando questo rischio su base continuativa. L' Agenzia spaziale europea (ESA), ad esempio, ha avviato nel 2004 un progetto a lungo termine per proteggere la Terra dai NEO.
Ogni anno, alcuni asteroidi sono classificati per un certo tempo al livello 1 della scala di Torino da uno o l'altro di questi programmi (il più delle volte durante i giorni o le settimane successivi alla loro scoperta o a una nuova osservazione), prima di essere declassati al livello 0 una volta che l'orbita è meglio conosciuta. Tra il 2002 e il 2018, solo due asteroidi hanno superato il livello 1: (99942) Apophis (un lato temporale 4 dopo la sua scoperta nel 2004, poi rimasto lato 1 fino a dicembre 2006) e (144898) 2004 VD 17 (un lato temporale 2).
Insieme allo sviluppo di programmi volti a comprendere meglio oggetti potenzialmente pericolosi (asteroidi o comete), sono state gradualmente studiate diverse strategie volte a distruggere o deviare tale oggetto. Le strategie volte alla distruzione sono generalmente ritenute irrilevanti (rischi legati alla frammentazione dell'oggetto, ricadute di materiale radioattivo, costi elevati, ecc.). Le strategie di deflessione più studiate si basano su un impattore o su un'esplosione a distanza dall'oggetto. La missione DART sviluppata dalla NASA (lancio previsto per il 2021) mira a testare l'effetto di un impattore sulla deflessione di un asteroide. Sono state proposte anche altre strategie basate su una lenta deflessione (sonda che svolge il ruolo di un trattore gravitazionale, uso dell'effetto Yarkovsky , velo solare , espulsione di materia da parte di una catapulta installata sull'oggetto, ecc. ) ma rimangono condizionate. dell'evento.
Regolarmente, meteoroidi o asteroidi di piccole dimensioni entrano nell'atmosfera terrestre, si trasformano in bolidi (intenso fenomeno luminoso generato dall'attrito) e, infine, impattano sulla Terra (generalmente dopo essersi spaccati nel caso di piccoli asteroidi). Il superbolide di Chelyabinsk osservato il 15 febbraio 2013 è un esempio recente e famoso di questo tipo di fenomeno. L'oggetto che ha causato l'evento è stato stimato essere un asteroide Near-Earth di tipo Apollo con un diametro compreso tra 15 e 17 metri. Questo asteroide non era conosciuto prima del suo impatto, che è il caso più frequente: la stragrande maggioranza dei piccoli asteroidi che sfiorano (o eventualmente impattano) la Terra vengono rilevati solo dopo il loro passaggio o meno di 24 ore prima.
Nel 2018 sono stati scoperti solo 3 piccoli asteroidi (meno di 24 ore) prima del loro impatto ( 2008 TC 3 , 2014 AA e 2018 LA ). Questa cifra dovrebbe essere paragonata ai 556 bolidi con un diametro di oltre 1 metro che si sono disintegrati nell'atmosfera terrestre tra il 1994 e il 2013 secondo le osservazioni della NASA.
Negli anni 2010 sono stati lanciati progetti di estrazione di asteroidi da società spaziali private , Planetary Resources (creata nel 2010) e Deep Space Industries (creata nel 2013). Gli asteroidi sono infatti ricchi di materiali preziosi, come metalli pesanti e terre rare , presenti sulla loro superficie perché questi corpi sono troppo piccoli per aver subito una differenziazione planetaria : il valore commerciale di un km 3 di asteroide, esclusi i costi di esercizio, è stimato in 5.000 miliardi di euro. La NASA punta anche a catturare un piccolo asteroide (dai 7 ai 10 metri di diametro, con un peso massimo di 500 tonnellate) e metterlo in un'orbita stabile attorno alla Luna. La fattibilità e il costo di questi progetti sono oggetto di dibattito, solo la sonda Hayabusa è riuscita nel 2010 a riportare un po' di polvere dall'asteroide Itokawa .
La maggior parte degli asteroidi orbitano in modo anonimo nella fascia principale. Tuttavia, alcuni acquisiscono notorietà, in particolare per quanto riguarda la storia delle scoperte, la loro dimensione, orbita o proprietà atipica, la loro pericolosità per la Terra, ecc.
| Primo identificato (anno di riferimento) |
Più grande (diametro medio) |
Visitato da una sonda spaziale | Referenti di un gruppo o di una famiglia | |
|---|---|---|---|---|
| Cintura principale e periferia | Cerere (1801), Pallade (1802), Giunone (1804), Vesta (1807), Astrée (1845) | Cerere (946 km), Pallade , Vesta , Igea (tra 400 e 550 km), Interamnia , Europa , Silvia , Davida (tra 250 e 350 km) | Gaspra , Ida (e Dactyle ), Mathilde , Annefrank , Steins , Lutèce , Vesta , Cérès | Hungaria , Hilda , Alinda , Griqua , Cybèle , Phocée ( e molti altri per famiglie con collisioni ) |
| I Troiani di Giove | Achille (1906), Patroclo (1906) | Ettore (circa 230 km) | (nessuno ad oggi) | Eurybate (famiglia) |
| Asteroidi vicini alla Terra | Eros (1898), Albert (1911) (per gli amori); Apollo (1932), Adone (1936) (per gli Apollo); Aton (1976) (per atoni); Atira (2003) (per gli atira) | Ganimede (circa 35 km) | Braille , Eros , Itokawa , Toutatis , Ryugu , Bénou | Atira , Aton , Apollo , Amor |
| Identificato per la prima volta | Altri esempi | |
|---|---|---|
| Asteroidi potenzialmente pericolosi | (dipende dai criteri selezionati) | Hermes , Toutatis , Asclepius , Florence , Apophis , (144898) 2004 VD 17 |
| Troiani della Terra | 2010 TK 7 (2010) (solo uno identificato fino ad oggi) | / |
| Sistemi binari | Ida + Dattilo (1994) | Hermione + S / 2002 |
| Sistemi tripli | Sylvia + Romolo (2001) e Remo (2005) | Eugénie + Petit-Prince e S / 2004 |
| Asteroidi attivi | Elst-Pizarro (attività scoperta nel 1996) | LINEAR , Wilson-Harrington , Phaeton |
Tabelle più complete (con altre caratteristiche singolari ed estese a centauri e oggetti transnettuniani ) sono disponibili nell'articolo Minor Planet .
La Giornata internazionale degli asteroidi viene organizzata il 30 giugno di ogni anno
Il genere del film catastrofico ha esplorato più volte il tema del rischio di grande impatto. I due principali rappresentanti del genere sono:
Nota che altri film dello stesso genere presentano una cometa e non un asteroide. È il caso in particolare del film Deep Impact (1998, Mimi Leder ) o del film pionieristico del genere The End of the World (1931, Abel Gance ).
Interplanetari fantascienza racconti presentano regolarmente asteroidi. Vengono discussi diversi temi: attraversamento di campi di asteroidi, estrazione mineraria, creazione di basi militari, colonizzazione, asteroidi abitati da creature extraterrestri, ecc.
Generale
Principali gruppi orbitali
Tipi speciali di asteroidi
Asteroidi e Terra
Elenchi