Scritto: Venerdì, 26 Marzo 2021 22:08 Ultima modifica: Sabato, 27 Marzo 2021 17:32

Apophis: praticamente innocuo!


Le ultime osservazioni radar permettono di escludere definitivamente un impatto, almeno fino a metà del 22° secolo; intanto Apophis è divenuto l'asteroide NEO con l'orbita meglio conosciuta in assoluto!

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Tre immagini radar di Apophis, registrate grazie alle antenne di Goldstone e Greenbank, processate per ridurre l'effetto del rumore e rimuovere la "pixellizzazione", evidenziando l'oggetto con un colore azzurrino Tre immagini radar di Apophis, registrate grazie alle antenne di Goldstone e Greenbank, processate per ridurre l'effetto del rumore e rimuovere la "pixellizzazione", evidenziando l'oggetto con un colore azzurrino Credits: NASA/JPL-Caltech and NSF/AUI/GBO - Processing: Marco Di Lorenzo

 Sembra proprio di essere all'ultimo capitolo di una saga iniziata quasi 17 anni fa, quando l'asteroide Apophis, noto anche come 99942 o 2004 MN4, venne scoperto e raggiunse in breve tempo il livello 4 sulla scala di Torino, caso unico fino ad oggi. La pericolosità derivava dalle stime iniziali sul possibile impatto nel 2029, con una probabilità dell'1,6%, ma le successive misure mostrarono in maniera sempre più chiara che quello del 2029 sarebbe stato solo un passaggio estremamente ravvicinato, all'interno della distanza geostazionaria ma senza pericolo di impatto. In seguito, anche un altro possibile evento previsto per il 2036 venne escluso, ma rimase la previsione di possibili residui impatti a partire dal 2060; il più insidioso di questi cadeva nel 2068, anche se con una probabilità molto bassa, almeno fino a pochi giorni fa.

 Le tabelle di rischio pubblicate sul sito CNEOS della NASA e sulle pagine NEODyS dall'ESA fornivano infatti una probabilità di impatto vicina a 3 parti per milione nel 2068; inoltre, per la seconda metà di questo secolo, erano segnalati una dozzina di altri possibili eventi, anche se meno probabili (circa 1,3 ppm complessivamente). Adesso, invece, entrambe le fonti hanno eliminato Apophis dalle loro "risk list", dato che non si prevedono possibili impatti, almeno nei prossimi 100-125 anni. Come si è arrivati a una simile conclusione?

 Per arrivare a tali conclusioni, lo strumento più importante è stata l'antenna di 70 metri presso il Goldstone Deep Space Communications Complex della Deep Space Network, in California. “Sebbene Apophis abbia effettuato un recente avvicinamento ravvicinato con la Terra, era ancora a circa 17 milioni di chilometri di distanza. Anche così, siamo stati in grado di acquisire informazioni incredibilmente precise sulla sua distanza con una incertezza di circa 150 metri", ha detto Marina Brozovic del JPL, che ha guidato la campagna radar. "Questa campagna non solo ci ha aiutato a escludere qualsiasi rischio di impatto, ma ci ha anche preparato per una meravigliosa opportunità scientifica".

 Goldstone ha anche collaborato con il Green Bank Telescope di 100 metri nel West Virginia per ottenere le confuse immagini di Apophis riportate in apertura; Goldstone stava trasmettendo mentre Green Bank stava ricevendo, un esperimento "bistatico" che ha raddoppiato la forza del segnale ricevuto. Le immagini hanno una risoluzione di 38,7 metri per pixel, "che è una risoluzione notevole, considerando che l'asteroide era a 17 milioni di chilometri di distanza, circa 44 volte la distanza Terra-Luna, "Ha aggiunto Brozovic. "Se avessimo un binocolo potente come questo radar, saremmo in grado di sederci a Los Angeles e leggere un menu per la cena in un ristorante di New York". Quello che non viene detto, però, è che i risultati sarebbero stati ancora migliori se avessimo avuto ancora a disposizione l'antenna di Arecibo, purtroppo collassata a inizio dicembre.

 Il team sta cercando di utilizzare i dati radar anche di saperne di più sulla forma dell'asteroide. Precedenti osservazioni radar hanno suggerito che Apophis ha un aspetto "bilobato" o simile a una nocciolina, una forma relativamente comune tra gli asteroidi PHA (almeno uno su sei esibisce due lobi). Si sta cercando anche di migliorare la conoscenza sulla rotazione dell'asteroide, il cui periodo è attualmente stimato in poco più di 30 ore sulla base delle misure fotometriche. Le nuove misure dovrebbero consentire di determinare l'orientamento che l'asse di rotazione dell'asteroide avrà rispetto alla Terra, quando si avvicinerà nel 2029; le forze di marea potrebbero infatti cambiarne la rotazione e persino causare terremoti sulla sua superficie.

 In realtà, a questi studi stanno contribuendo anche le misure di occultazione stellare effettuate nelle ultime settimane. Come illustrato in un articolo di 3 settimane fa, grazie all'estrema precisione dei dati di Gaia EDR3 è stato possibile prevedere almeno tre passaggi di Apophis davanti ad altrettante stelle e si sono allestite apposite campagne osservative per cercare di osservare il passaggio dell'ombra dell'asteroide sull'America settentrionale e sull'Europa centro-orientale. Queste osservazioni sono decisamente più difficoltose rispetto ad altre analoghi fenomeni che riguardano oggetti più remoti, come gli asteroidi nella fascia principale o i TNO; nel caso di una occultazione da parte di un oggetto NEO, infatti, l'affievolimento nella luce della stella dura solo pochi decimi di secondo, invece di svariati secondi; di conseguenza, una elevata risoluzione temporale dei dati fotometrici e una loro accurata temporizzazioni si rivelano critici. Diversi osservatori in America sono riusciti ad osservare l'evento del 7 Marzo e le loro misure, oltre a confermare le stime sulle dimensioni dell'asteroide fatte con altri metodi, sono servite a migliorare drasticamente la stima del cosiddetto "Effetto Yarkowsy", l'accelerazione anomala dovuta alla pressione di radiazione termica che, a lungo termine, modifica l'orbita dell'asteroide.

Yarkowsy improvement

Evoluzione della conoscenza sull'entità media dell'effetto Yarkovsky da parte di 99942 Apophis.- Image credit: P. Tanga.

 Nel grafico qui sopra, i dati in azzurro sono le prime stime teoriche basate su un modello fisico approssimativo dell'asteroide e, addirittura, la primissima stima aveva una incertezza anche sul segno dell'accelerazione, poiché non si conosceva il verso della rotazione. I dati successivi hanno beneficiato delle numerose osservazioni ottiche e radar, specialmente in occasione dei due incontri del 2013 e del 2021 (evidenziati in basso). Le ultime precisissime misure (ingrandite nel riquadro, in rosso) fanno tesoro dei dati collezionati durante l'occultazione del 7 marzo, che hanno ridotto l'incertezza di un fattore 2 rispetto alla stima precedente e risultano in buon accordo con le stime indipendenti fatte dal JPL (in verde). E' soprattutto graze a queste misure di accelerazione non gravitazionale che è stato possibile escludere futuri impatti con la Terra; attualmente Apophis è l'oggetto con la migliore conoscenza di questo parametro, avendo raggiunto una incertezza relativa ben al di sotto dell'1%.

elementi 210315

Gli ultimi elementi orbitali riportati su cneos, espressi con un numero coerente di cifre decimali rispetto all'incertezza, qui corrispondente al 90% di probabilità. Dati basati su 6371 osservazioni ottiche e 50 misure radar di ritardo/Doppler - Source: NASA/JPL - Processing: Marco Di Lorenzo

 In generale, la conoscenza dell'orbita di Apophis ha beneficiato delle ultime osservazioni e infatti, rispetto all'inizio del mese, adesso i vari parametri sono ulteriormente migliorati di quasi un ordine di grandezza; in pratica, Apophis ora batte, in termini di precisione, quello che fino a poco tempo fa era il campione in questo senso, il celebre Bennu, sul quale peraltro ci sono solo stime grossolane di accelerazione non gravitazionale. Tanto per avere una idea, adesso la stima sul semiasse maggiore è nota con una incertezza nominale migliore di 7 metri, il 30% in meno rispetto a Bennu e, in termini di eccentricità o inclinazione orbitale, il divario è ancora più forte! Il seguente grafico è eloquente in tal senso...

Apophis sigma b

Valori di incertezza (deviazione standard) su semiasse maggiore ed eccentricità orbitale per 25589 oggetti NEO riportati su cneos; Apophis è il punto cerchiato in rosso - Source: NASA/JPL - Processing: Marco Di Lorenzo

 Grazie a queste nuove stime, sappiamo con certezza che, a parte l'incontro del 2029, Apophis non si avvicinerà mai a meno di 6 milioni di km in questo secolo. Riguardo al passaggio ravvicinato del 2029, adesso le previsioni di JPL sulla distanza minima sono enormemente migliorate: 38012,6±3,1  km dal geocentro, alle 21:46 del 13 aprile. L'asteroide, di fatto, sarà più vicino dei satelliti geosincroni e risulterà visibile agli osservatori nell'emisfero sud senza l'ausilio di un telescopio o di un binocolo. Per gli astronomi, sarà un'opportunità senza precedenti di avere una visione ravvicinata di una reliquia del sistema solare, ora che è diventata solo una curiosità scientifica e non un pericolo immediato per il nostro pianeta.

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Traiettoria di Apophis durante l'incontro del 2029. - Image credit: Marco Polo, Public domain, via Wikimedia Commons.

 "Quando ho iniziato a lavorare con gli asteroidi dopo il college, Apophis era il bambino simbolo degli asteroidi pericolosi", ha detto Davide Farnocchia, che analizza i dati orbitali per conto della NASA. "C'è un certo senso di soddisfazione nel vederlo rimosso dalla lista dei rischi e non vediamo l'ora di vedere i risultati scientifici che potrebbero scaturire durante il suo approccio ravvicinato nel 2029".

Letto: 131 volta/e Ultima modifica Sabato, 27 Marzo 2021 17:32

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58 | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

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