Sembra che l’impatto della navicella DART contro il piccolo asteroide Dimorphos potrebbe aver avuto alcuni effetti collaterali interessanti.

Secondo un’analisi, dopo la collisione tra la sonda DART della NASA e l’asteroide Dimorphos, avvenuta nel settembre 2022, la forma del minuscolo asteroide potrebbe essere cambiata in modo significativo come conseguenza diretta dell’impatto.

Ciò offre alcuni indizi su come si è formato l’asteroide, suggerendo anche che l’imminente missione per indagare su Dimorphos non troverà un cratere da impatto, ma un mucchio di roccia spaziale ben riformata.

dimorphos

La missione DART e l’asteroide Dimorphos

La missione DART – Double Asteroid Redirection Test – riguardava la sicurezza planetaria. Gli scienziati volevano vedere se è possibile deviare la rotta di un asteroide speronandolo con un veicolo spaziale. L’obiettivo scelto era Dimorphos: un piccolo asteroide in orbita reciproca con un compagno binario più grande chiamato Didymos. Poiché il periodo orbitale dell’oggetto binario era ben noto, qualsiasi cambiamento nella tempistica di questo periodo avrebbe sancito il successo della missione.
E fu un successo: l’impatto ebbe sulla tempistica del periodo un effetto molto maggiore di quanto gli scienziati si aspettassero. Ma la missione DART è stata la prima volta che l’umanità ha provato una cosa del genere; non sapevamo se ci sarebbero stati effetti da osservare, quali avrebbero potuto essere, cosa avrebbero potuto significare per il reindirizzamento degli asteroidi e cosa, se non altro, ci avrebbero detto su Dimorphos.

Ovviamente, gli scienziati hanno monitorato i cambiamenti nella roccia spaziale. Ma un team guidato dalla planetologa Sabina Raducan dell’Università di Berna, in Svizzera, ha adottato un approccio diverso. Hanno preso un Dimorphos simulato e un veicolo spaziale DART simulato e hanno cercato di replicare gli effetti osservati dell’impatto.

dimorphos data simulation
Un confronto tra l’osservazione dell’impatto DART (a sinistra, al centro) e la simulazione (a destra). ( Raducan et al. , Astronomia naturale , 2024 )

Ciò include il trasferimento di quantità di moto dalla navicella spaziale all’asteroide, la quantità di materiale eruttato da Dimorphos e la forma che il materiale ha preso mentre veniva espulso nello spazio, il cosiddetto cono di espulsione.

Per fare ciò, avevano bisogno di lavorare su alcune variabili sconosciute: la composizione e la densità di Dimorphos.

Non tutti gli asteroidi si formano allo stesso modo. Alcuni sono più densi, come pezzi di pianeti arrestati nel loro sviluppo da grandi impatti e spezzati in frammenti più piccoli, mentre alcuni sono veri e propri “mucchi di macerie“, cioè agglomerati poco compatti di polvere e ciottoli che si sono uniti, ma suscettibili di rompersi sotto lo stress gravitazionale, per esempio.

Sapevamo già che sia Didymos che Dimorphos rientrano nella categoria dei cumuli di macerie. Ma l’impatto di DART può dirci esattamente di cosa è fatto Dimorphos.

Raducan e i suoi colleghi sono riusciti a produrre simulazioni coerenti con il risultato osservato del progetto DART. E, in queste simulazioni, l’asteroide è così poco compatto che DART non ha lasciato una cicatrice sulla superficie; invece, la navicella spaziale ha causato una deformazione globale.

Perché ciò accada, l’asteroide deve essere un cumulo di macerie molto debole; la sua forza coesiva, suggeriscono i calcoli del team, è inferiore a pochi pascal. In sostanza è molto simile agli asteroidi Ryugu e Bennu, entrambi visitati da veicoli spaziali umani per raccogliere dati e campioni.

Le simulazioni suggeriscono inoltre che la densità del Dimorphos sia molto bassa, intorno ai 2,4 grammi per centimetro cubo. È leggermente più denso di Ryugu e Bennu, che pesano rispettivamente circa 1,28 e 1,26 grammi per centimetro cubo. La densità della Terra, per contesto, è di 5,51 grammi per centimetro cubo.

La densità delle rocce del Dimorphos simulato era coerente con la densità ottenuta dalle osservazioni DART.
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Un filmato stereoscopico generato dalle simulazioni che mostra Dimorphos a circa 178 secondi dopo l’impatto. (SD Raducan/C. Manzoni/BH maggio)

Questi risultati suggeriscono che Dimorphos potrebbe essere il bambino asteroide di Didymos. Anche Didymos è un mucchio di macerie e sappiamo che i cumuli di macerie spesso perdono detriti mentre ruotano, grazie alla forza centrifuga. Alcuni di questi detriti rimasti in orbita con Didymos, col tempo, si è aggregato fino a diventare il mucchio di macerie che abbiamo colpito con DART.

Non sappiamo se i ricercatori hanno ragione ma presto lo sapremo. Entro la fine dell’anno, l’Agenzia spaziale europea lancerà la missione Hera per studiare Didymos e Dimorphos. Se ciò che Hera trova sarà coerente con le simulazioni del team, ne sapremo molto di più su Dimorphos di prima.

E questo ha implicazioni, non solo per la nostra comprensione dell’evoluzione in corso del sistema binario, ma anche degli asteroidi, dei sistemi binari di asteroidi e del modo in cui pianificheremo ed eseguiremo eventuali prossime missioni di reindirizzamento degli asteroidi.

“Poiché la navicella spaziale DART ha probabilmente causato la deformazione globale di Dimorphos, possiamo dedurre che le lune di asteroidi di forma simile possono essere facilmente rimodellate e che le loro superfici sono relativamente giovani“, scrivono i ricercatori nel loro articolo.

“Nel complesso, i risultati di questo studio forniscono informazioni preziose per comprendere la formazione e le caratteristiche degli asteroidi binari e informeranno i futuri sforzi di esplorazione e deflessione degli asteroidi”.

La ricerca è stata pubblicata su Nature Astronomy.