Le Geminidi sono più vecchie di quanto stimato in precedenza

Le rocce che compongono lo sciame meteorico delle Geminidi che si verifica verso la fine di ogni anno, sono nate attraverso un evento caotico 18.000 anni fa, ha suggerito un nuovo studio, rendendo potenzialmente i meteoroidi circa 10 volte più vecchi di quanto stimato in precedenza.

Lo sciame delle Geminidi

Lo sciame delle Geminidi prende il nome dalla costellazione dei Gemelli, la posizione nel cielo da cui sembrano apparire le meteore, ma in realtà esse provengono da 3200 Phaethon, un bizzarro asteroide blu che oscilla lungo un’orbita a forma di anguria per arrivare a circa 0,14 unità astronomiche dal Sole, o un decimo della distanza tra la Terra e la nostra stella. A questo punto della sua orbita, il Phaethon, largo 5,1 chilometri, acquisisce una coda particolare, simile a quella di una cometa.

Per anni gli astronomi hanno creduto che la coda fosse composta da frammenti di roccia che forma la nube di polvere che a sua volta genera le Geminidi. Osservazioni recenti, tuttavia, hanno contraddetto questo, indicando che le particelle odierne della coda sono mille volte più piccole delle rocce delle Geminidi e potrebbero persino essere sodio vaporizzato e non polvere. Pertanto, la nube di roccia responsabile delle meteore Geminidi si è formata in passato. Ma quando? E come?

Geminidi: la teoria di Fetonte

Hangbin Jo, uno studente laureato in astronomia presso l’Università Nazionale di Seoul della Corea del Sud, e autore principale dello studio ha dichiarato: “una teoria ha suggerito che Fetonte ha depositato i frammenti di Geminidi vicino alla Terra circa 2.000 anni fa, poiché è stato da allora che la roccia si è avvicinata al Sole”. Tuttavia, ha osservato Jo, se Fetonte avesse davvero prodotto le Geminidi attraverso un’attività simile a quella di una cometa, l’asteroide avrebbe dovuto contenere enormi quantità di ghiaccio per espellere i frammenti, cosa che i modelli computerizzati hanno indicato improbabile.

Jo e il coautore Masateru Ishiguro, Professore del programma di astronomia presso l’Università Nazionale di Seoul, si sono concentrati su un meccanismo diverso: l’instabilità rotazionale. Jo ha spiegato che, in un tale processo, la radiazione solare “spingerebbe” un asteroide, provocando una lenta accelerazione della sua rotazione in modo che milioni di anni dopo, girerebbe abbastanza velocemente da consentire alle forze centrifughe di superare le forze gravitazionali che incollano insieme i componenti più piccoli dell’asteroide.

Nel caso di Fetonte, tale instabilità lo avrebbe spinto in parte, creando milioni di pezzi di ghiaia – molto probabilmente, i Geminidi. Il loro studio è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy and Astrophysics.

Per testare la loro teoria, i ricercatori hanno lavorato a ritroso partendo dai giorni nostri, determinando la posizione e la velocità di Fetonte negli ultimi 100.000 anni. Gli studiosi hanno quindi scelto nove periodi di tempo, ciascuno lungo 1.000 anni, all’interno dei quali hanno simulato l’espulsione dell’asteroide di frammenti di roccia.

Le simulazioni per spiegare le Geminidi

In queste simulazioni, Fetonte è stato modellato come una sfera da 261 trilioni di libbre (116 trilioni di chilogrammi) che ruota abbastanza velocemente da eliminare circa 300.000 frammenti, principalmente dal suo centro. Questo imiterebbe il comportamento dell’asteroide se la radiazione solare lo rendesse rotazionalmente instabile. I ricercatori hanno poi tracciato i percorsi di questi detriti nel corso dei millenni, considerando le spinte gravitazionali di tutti i pianeti del sistema solare.

Le simulazioni hanno rivelato che un Fetonte super-rotante avrebbe potuto produrre le Geminidi. Innanzitutto, i risultati suggeriscono che la massa totale delle meteore sarebbe in media di 10 milioni di tonnellate, il che è coerente con le previsioni fatte utilizzando la Parker Solar Probe della NASA. Inoltre, due simulazioni hanno imitato quasi esattamente le traiettorie osservate dalle Geminidi.

In questi modelli, la perdita di massa di Fetonte è avvenuta 18.000 anni fa, e ha portato i ricercatori a concludere che ciò è avvenuto quando le particelle responsabili delle Geminidi sono state probabilmente lanciate nello spazio. Le simulazioni tuttavia hanno anche rivelato che si tratta solo di una frazione dei frammenti generati durante questo evento, che la gravità combinata di Venere e Terra ha deviato verso di noi circa 4.000 anni fa.

I ricercatori sperano che la missione DESTINY+ del Giappone diretta a Phaethon, il cui lancio è previsto per il 2025, trovi prove di tale instabilità rotazionale.

Dopo aver perso massa, Fetonte probabilmente ha rallentato a causa della conservazione del momento angolare, secondo Jo, ma nuove osservazioni hanno suggerito che la roccia spaziale sta girando di nuovo più velocemente, accorciando il suo periodo di rotazione di 4 millisecondi ogni anno. Questo significa che un giorno potrebbero nascere nuove meteore, anche se solo dopo milioni di anni.