Novità per NeoNews

 Era l'inizio di agosto 2016 quando decisi di creare su questo blog una nuova rubrica dedicata agli asteroidi che si avvicinano alla Terra.

 Per chi non la conoscesse, la rubrica NeoNews è decisamente articolata, divisa in quattro sezioni: la prima è dedicata ad eventuali "hot news" su eventi o scoperte particolarmente importanti in corso, ad esempio l'impatto o il passaggio estremamente ravvicinato di qualche asteroide oppure immagini radar appena pubblicate. La seconda sezione è quella sugli incontri ravvicinati che viene tipicamente aggiornata ogni 2-3 giorni, la terza riguarda il rischio legato a possibili impatti futuri (tipicamente aggiornata ogni settimana o comunque quando ci sono novità di rilievo) e l'ultima riporta mensilmente l'andamento delle scoperte di questi oggetti, con proiezioni future.

 L'obiettivo era quello di raccogliere in un unico luogo informazioni disponibili in rete che è a volte complicato reperire, aggiungendo soprattutto considerazioni, elaborazioni e visualizzazioni originali al riguardo. Quest'ultimo è un "valore aggiunto" che rende unica la rubrica; ne sono esempi il grafico che mostra gli incontri ravvicinati con la Terra in funzione del tempo, evidenziando distanza e dimensioni di ciascun oggetto (Figura 1), oppure i modelli empirici sull'evoluzione futura del numero di oggetti conosciuti nelle varie categorie (Figura 3). La stragrande maggioranza delle informazioni di partenza sono comunque tratte dal sito CNEOS messo a disposizione dalla NASA.

 Naturalmente, la rubrica si è arricchita e rinnovata più volte, man mano che il sottoscritto aveva nuove idee su come elaborare e mostrare questi dati. Un anno fa, con rammarico, ho dovuto rinunciare a mostrare i valori accurati di distanza (e relativa incertezza) come pure il numero di osservazioni relative ai passaggi ravvicinati nella tabella 1; questo perché era diventato impossibile effettuare manualmente i continui aggiornamenti, dato il numero crescente di scoperte e la limitata disponibilità di tempo. Per lo stesso motivo, in precedenza avevo eliminato all'uso di un utile codice di colori che evidenziava, sempre in quella tabella, le differenze su vari parametri interessanti (dimensioni, distanza, velocità). Queste semplificazioni sono però state compensate dall'introduzione di nuove tabelle e grafici, che è possibile aggiornare con minore sforzo grazie a un certo livello di automazione da me ottenuto sui fogli elettronici utilizzati.

 Parlando di rischio di impatto (sezione 3), avevo introdotto anche un nuovo metodo per esprimere la pericolosità di un potenziale evento futuro. Infatti, non ero soddisfatto dai due indicatori ufficiali riportati da cneos: il valore sulla scala di Palermo, usata dagli scienziati, esprime la significatività statistica di un evento come il logaritmo decimale del rapporto tra la probabilità stimata per quel particolare impatto e la probabilità stimata di un evento "di fondo" simile ad esso, calcolata nell'intervallo di tempo che ci separa dall'evento previsto; come si vede, si tratta di una scala piuttosto specialistica, poco intuitiva e difficile da comprendere per il grande pubblico. Al contrario, la scala di Torino è basata su una classificazione molto più rozza (valori interi da 1 a 9) ed è decisamente "conservativa", nel senso che in genere tutti gli eventi noti ricadono nella categoria "0", il che equivale a dire "praticamente innocuo"; questo perché lo scopo è quello di rassicurare e non allarmare il pubblico meno esperto, data anche la tendenza diffusa negli organi di stampa e nei social network a esagerare e diffondere falsi allarmi, se non addirittura il panico. Per quanto giusto e condivisibile sia l'intento, ciò rende di fatto inutile anche la scala di Torino al fine di poter quantificare, in maniera comprensibile, il rischio associato a un potenziale impatto, confrontandola con quella di altri eventi.

 Di seguito, due grafici che mostrano, per un campione molto ampio di oltre 4000 impatti potenziali, la correlazione tra la scala di Palermo e la probabilità di impatto (espressa in ppm o "parti per milione") e, a destra, con la potenza stimata dell'impatto (essenzialmente basata sulla velocità e sulle dimensioni dell'asteroide, a loro volta stimata dalla magnitudine assoluta H). In realtà, non c'è molta correlazione e si noti che gli impatti tendono ad allinearsi su rette che, sul grafico a destra, sono quasi orizzontali; si tratta di impatti relativi allo stesso oggetto ma in epoche diverse e quindi con scala di Palermo che va a scemare nel tempo.

 Ecco quindi il ricorso a un Fattore di Rischio che è semplicemente il prodotto della probabilità di impatto per la potenza che esso avrebbe se dovesse realmente verificarsi; l'ho espresso in "parti per milione per Megaton" (ppm·Mton) ma, per renderlo più comprensibile, possiamo dire che esprime la probabilità percentuale moltiplicata per i quintali di tritolo equivalente sprigionati dall'impatto; questa cifra è, in prima approssimazione, direttamente proporzionale al numero di "vittime all'anno" (assumendo una relazione quadratica tra il raggio della regione devastata e la potenza dell'esplosione), un parametro usato spesso anche in altri ambiti per fornire una misura molto concreta del pericolo associato a una calamità *.

 Nonostante queste continue migliorie, però, era rimasto un aspetto irrisolto e contraddittorio.

 Il sistema di valutazione di possibili rischi di impatti all'interno di CNEOS, denominato Sentry, valuta questo rischio per una finestra tipica di 100 anni; per ogni oggetto, in questa finestra di tempo, vengono fornite le informazioni sul numero di impatti e sulla loro pericolosità (probabilità cumulativa, energia tipica e scala di Palermo cumulativa); del resto anche la scala di Torino viene calcolata su un lasso di 100 anni. In realtà, nel database di quasi 1000 oggetti sono riportati anche tre asteroidi che hanno dei potenziali impatti in un futuro ancora più lontano, dal 2175 fino al remoto anno 2880 (data dell'unico evento associato all'asteroide 1950 DA, uno dei corpi del Sistema Solare di cui è stata stimata meglio l'orbita e la sua evoluzione). Ho sempre ritenuto eccessivo un intervallo temporale di un secolo e credo comunque sia necessario dare maggiore risalto a quello che succederà nei decenni più prossimi; un intervallo di 50 anni mi sembra molto più ragionevole, è quello che interessa direttamente noi o la vita dei nostri figli (per le persone un po' più attempate) ed è una lasso più che sufficiente per studiare a fondo e realizzare eventuali manovre diversive, nel caso malaugurato in cui risulti esserci un pericolo concreto.

 Per questo, ho limitato la "tabella impattatori" della sezione 3 a quegli oggetti che, oltre ad avere una scala di Palermo superiore a -5,5 e una magnitudine apparente minore di +26 (diametro nominale superiore a 22 metri), avessero una data di primo impatto lontana al massimo 50 anni. Ma anche così facendo, alcuni di questi oggetti non figuravano comunque nell'altra tabella, quella degli impatti; questo avveniva quando i potenziali impatti più vicini nel tempo non erano abbastanza significativo da soddisfare i criteri di filtraggio per questa seconda tabella (limite inferiore pari a -6 sulla scala di Palermo e Fattore di Rischio pari almeno a 10 ppm·Mton, limite che scendeva a 3 ppm·Mton nel caso di impatto entro 10 anni).

 I lettori che non si sono stancati di leggere fin qui cominceranno a capire la necessità di un nuovo sistema, basato esclusivamente su un intervallo di 50 anni e che possibilmente adotti anche un Fattore di Rischio "modificato", che tenga conto, in qualche modo, anche della lontananza temporale, dando un peso maggiore agli eventi "imminenti".

 Il nuovo parametro l'ho chiamato (con poca fantasia) "Indice di Rischio" * o, brevemente, IR ed è dato dalla formula:

IR = FR / (ΔT^0.3+1)

dove ΔT è appunto l'intervallo di tempo (espresso in anni e frazioni di anni) che ci separa dall'evento; l'esponente è scelto per bilanciare in modo ottimale il peso degli eventi a seconda della lontananza temporale. In pratica, il divisore vale 1 per eventi imminenti e scende gradualmente fino a 4,2 circa per eventi previsti tra 50 anni; dalla nuova lista "impatti" (Tabella 5) sono esclusi gli eventi con IR di poco inferiore a 3 (il valore esatto viene modulato di volta in volta per consentire alla lista di contenere quasi 130 eventi, limite imposto dal formato di visualizzazione). Di seguito, analogamente a quanto fatto per la scala di Palermo, la relazione tra probabilità di impatto, la potenza e l'Indice di Rischio; stavolta la correlazione è più evidente, specialmente con la potenza.

  I limiti utilizzati nella Tabella impattatori, sia in termini di scala di Palermo e che in termini di Indice di Rischio, sono rappresentati nel grafico in apertura, colorando le regioni interdette in rosa e in celeste, rispettivamente.  Per concludere, è stato aggiunto un nuovo grafico che rappresenta l'indice di rischio dei vari impatti nel tempo; esso mostra una distribuzione abbastanza uniforme, segno che la scelta della formula per il calcolo di questo indice è adeguata.

* Qualche anno dopo avere scritto questo articolo, mi sono accorto che anche il sito europeo NEODyS-2 utilizza nelle "Impactor Table" un parametro simile, chiamato "Expected energy", per indicare la pericolosità di un potenziale impatto; l'unica differenza rispetto al Fattore di Rischio è che la probabilità non è espressa in ppm e quindi ne risultano cifre molto più piccole! D'altro canto, l'indicatore "Indice di rischio" è stato abbandonato da tempo su NeoNews.