Nel vasto e affascinante campo dell’astronomia planetaria, i sistemi di asteroidi binari hanno suscitato un crescente interesse tra scienziati e appassionati di spazio. Tra questi, Didymos e la sua luna Dimorphos si sono distinti come uno degli oggetti celesti più intriganti e studiati del nostro sistema solare, soprattutto grazie alla recente missione Double Asteroid Redirection Test (DART) della NASA. Questa missione ha rappresentato un’opportunità unica per indagare dettagliatamente le caratteristiche fisiche e geologiche di questi corpi celesti, e le intuizioni ottenute sono state recentemente pubblicate su cinque paper di Nature Communications.
Un sistema binario unico
Il sistema Didymos-Dimorphos si presenta come un affascinante esempio di asteroidi binari, caratterizzati dalla presenza di un asteroide principale, Didymos, e da una luna più piccola, Dimorphos. Questo sistema non solo è affascinante per le sue caratteristiche uniche, ma è anche particolarmente prezioso per la ricerca spaziale a causa della sua vicinanza alla Terra. Didymos è un asteroide di tipo comune nello spazio vicino alla Terra, e la sua luna Dimorphos è un obiettivo ideale per studi ravvicinati.
“Lo studio della distribuzione in taglia dei massi più grandi di 5 metri su Dimorphos, e di quelli più grandi di 22,8 metri su Didymos, ci ha permesso di dire che questi si sono formati a seguito di un singolo evento di frammentazione – un impatto catastrofico – di un asteroide padre”, spiega Maurizio Pajola, ricercatore all’INAF di Padova e primo autore dello studio. I due corpi sarebbero, secondo i risultati, aggregati di frammenti rocciosi formatisi a seguito della distruzione catastrofica di un unico genitore comune. Scoperta, questa, confermata anche dalle simulazioni di impatti iperveloci svolte in laboratorio, nonché dall’identificazione dei massi più grandi presenti sui due corpi: 16 metri quello su Dimorphos, e 93 metri quello su Didymos, valori che equivalgono a circa un decimo della dimensione dell’asteroide su cui si trovano. Massi così grandi, infatti, non potrebbero essersi formati a seguito di impatti sulle superfici dei due corpi, che sarebbero rimasti disintegrati nello scontro.
La missione DART della NASA ha avuto l’obiettivo specifico di colpire Dimorphos con una sonda per testare una tecnica di deviazione degli asteroidi. Questo test ha offerto un’opportunità senza precedenti per raccogliere dati dettagliati sui due corpi celesti. La posizione relativamente vicina di Didymos e Dimorphos ha permesso agli scienziati di ottenere immagini e misurazioni di alta qualità che avrebbero potuto essere difficili da ottenere con asteroidi più lontani. L’analisi di queste osservazioni ha fornito un quadro ricco e dettagliato delle loro caratteristiche fisiche e geologiche, contribuendo a chiarire aspetti fondamentali della loro natura e storia evolutiva.
Didymos e Dimorphos
Uno dei contributi più significativi alla nostra comprensione del sistema Didymos-Dimorphos è stato fornito da Olivier Barnouin e dal suo team di ricercatori, che hanno esaminato le caratteristiche geologiche e fisiche dei due asteroidi utilizzando i dati della missione DART e le immagini raccolte dal Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids (LICIACube). Le scoperte emerse dal loro lavoro hanno rivelato dettagli sorprendenti sulla superficie di Didymos, che appare caratterizzata da una topografia estremamente ruvida e irregolare.
La superficie di Didymos è punteggiata da grandi massi con dimensioni che variano tra 10 e 160 metri, oltre a numerosi crateri di varie dimensioni. Questo tipo di morfologia suggerisce che Didymos abbia subito un lungo processo di erosione e impatti che hanno contribuito a modellare la sua superficie attuale. In contrasto, Dimorphos presenta una superficie significativamente diversa. Sebbene anche Dimorphos abbia massi, questi sono di dimensioni più variabili e distribuiti in modo differente rispetto a Didymos.
La presenza di crepe e crateri su Dimorphos indica che questo asteroide potrebbe essersi formato da materiale espulso da Didymos, che si è aggregato sotto l’influenza della gravità. Le osservazioni hanno anche rivelato che la superficie di Didymos è molto più antica rispetto a quella di Dimorphos. Gli autori dello studio hanno stimato che la superficie di Didymos potrebbe avere un’età compresa tra 40 e 130 volte superiore rispetto a quella di Dimorphos, con età superficiali stimate di circa 12,5 milioni di anni per Didymos e meno di 0,3 milioni di anni per Dimorphos. Questa differenza di età suggerisce una storia evolutiva complessa e affascinante per entrambi gli asteroidi, che merita ulteriori approfondimenti.
Capacità portante e distribuzione dei massi
Un altro importante contributo alla comprensione del sistema Didymos-Dimorphos è stato fornito da Naomi Murdoch e dal suo gruppo di ricercatori. La loro ricerca ha riguardato la capacità portante della superficie di Didymos, un parametro cruciale per comprendere come la superficie di un asteroide possa sostenere carichi applicati. I risultati hanno mostrato che la capacità portante della superficie di Didymos è notevolmente inferiore a quella di sabbia secca sulla Terra o del suolo lunare. Questo implica che la superficie di Didymos ha una minore capacità di supportare oggetti o impatti rispetto a quelli che potremmo trovare sulla Terra o sulla Luna.
Questa caratteristica potrebbe influenzare la stabilità della superficie e il modo in cui le rocce e altri detriti si distribuiscono e si comportano. Inoltre, Maurizio Pajola e i suoi collaboratori hanno effettuato un’analisi dettagliata delle dimensioni, delle forme e dei modelli di distribuzione dei massi sulla superficie di Didymos e Dimorphos. Hanno scoperto che su Dimorphos le rocce presentano un modello di distribuzione delle dimensioni che suggerisce una formazione in fasi piuttosto che in un’unica volta. Questa osservazione supporta ulteriormente l’ipotesi che i sistemi di asteroidi binari possano formarsi attraverso il rilascio e l’accumulo di materiale da un asteroide primario. La distribuzione delle rocce e la loro variazione di dimensioni possono fornire indizi preziosi sulla storia evolutiva e sulle dinamiche di formazione di questi corpi celesti.
Fratturazione termica e confronto con altri asteroidi
Alice Lucchetti e il suo team hanno effettuato una scoperta significativa riguardo all’affaticamento termico dei massi su Dimorphos. La loro ricerca ha rivelato che i massi sulla superficie di Dimorphos possono fratturarsi rapidamente a causa delle fluttuazioni di temperatura, un fenomeno che segna la prima osservazione di una rapida frattura della roccia per affaticamento termico su questo tipo di asteroide (asteroide di tipo S).
La frattura delle rocce avviene in un intervallo di tempo relativamente breve, circa 100.000 anni, e fornisce indizi importanti sui processi di evoluzione superficiale di questi asteroidi. La comprensione di come le rocce si fratturano e si deformano nel tempo può offrire nuove prospettive sulla storia geologica di Dimorphos e su come i materiali superficiali rispondano alle condizioni ambientali spaziali.
Infine, Colas Robin e i suoi collaboratori hanno condotto un confronto approfondito tra la morfologia delle rocce su Dimorphos e quella su altri asteroidi di macerie, come Itokawa, Ryugu e Bennu. Questo confronto ha rivelato somiglianze nella morfologia dei massi e ha suggerito l’esistenza di un meccanismo comune di formazione ed evoluzione per questi tipi di asteroidi. Le similitudini osservate nella morfologia delle rocce e gli esperimenti di laboratorio hanno fornito ulteriori indizi sui processi che governano la formazione e l’evoluzione di questi corpi celesti, contribuendo a una comprensione più completa della loro natura.
La missione Hera
Le scoperte ottenute attraverso la missione DART e i successivi studi hanno fornito una panoramica dettagliata e comprensiva del sistema Didymos-Dimorphos, offrendo nuove informazioni preziose sulle caratteristiche fisiche e geologiche di questi asteroidi. I risultati delle ricerche non solo hanno arricchito la nostra comprensione di questi corpi celesti, ma hanno anche gettato le basi per l’imminente missione Hera dell’Agenzia Spaziale Europea.
La missione Hera, programmata per il 2026, rappresenta un passo fondamentale nella nostra capacità di studiare e comprendere i corpi celesti vicino alla Terra. Questa missione promette di fornire dati ad alta risoluzione e di condurre un esame più approfondito del sistema Didymos-Dimorphos, inclusa una valutazione dettagliata delle conseguenze della collisione della missione DART. Con l’acquisizione di nuovi dati e l’analisi approfondita delle caratteristiche fisiche e geologiche di Didymos e Dimorphos, la comunità scientifica spera di ottenere informazioni preziose che non solo arricchiranno il nostro sapere scientifico, ma contribuiranno anche a migliorare le strategie di difesa planetaria contro potenziali minacce future. La missione Hera avrà il compito di osservare da vicino gli effetti della collisione e di raccogliere dati cruciali che potrebbero influenzare le future missioni e le politiche di difesa spaziale.
Il viaggio attraverso il sistema binario Didymos-Dimorphos ha appena iniziato a rivelare i suoi segreti. Le scoperte ottenute finora rappresentano solo l’inizio di una nuova era di esplorazioni astronomiche che potrebbero trasformare il nostro approccio alla comprensione e alla protezione del nostro pianeta. Con le future missioni e studi, potremmo essere solo all’inizio di una serie di rivelazioni che potrebbero cambiare radicalmente la nostra percezione e la nostra preparazione per le sfide future legate agli asteroidi e agli altri corpi celesti.
