29/10/19

Hygiea può essere il più piccolo pianeta nano! beh... e allora ? **

Utilizzando il VLT dell'ESO sono riusciti ad avere una visione piuttosto accurata della forma dell'asteroide Hygiea, il quarto asteroide per dimensioni. Evviva, evviva! E' quasi sferico e, quindi, può essere classificato pianeta nano. Ma a noi cosa importa?

L'immagine di Hygiea ripreda dal VLT dell'ESO. Fonte: ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)
L'immagine di Hygiea ripresa dal VLT dell'ESO. Fonte: ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

Dare grande rilievo al fatto che un oggetto di circa 400 km sia praticamente sferico rivela una scarsa conoscenza dei processi di formazione e di collisione catastrofica della fascia asteroidale. Fin dall'inizio degli anni '80, insieme al gruppo di Pisa e a un collega americano, avevamo mostrato come dimensioni tra i 200 e i 300 km fossero sufficienti a ottenere, anche dopo collisioni catastrofiche, una struttura di equilibrio non necessariamente sferica, ma anche a forma di ellissoide a due o tre assi. Si era giunti alla definizione dei LASPA (oggetti a rotazione veloce e forma molto allungata) collegati alle celebri "piles of rubble"(mucchi di pietre la cui forma regolare dipende solo e soltanto dall'autogravitazione e dal momento angolare). In questo conteso si pensava anche a sistemi doppi quasi a contatto,  arrivati alla fissione per eccesso di momento angolare.

Il bello è che ancora oggi si dice quasi sempre che anche gli asteroidi molto piccoli possano essere "piles of rubble", anche se la gravità non riesce a modellarli in forme di equilibrio. E così capita che ci si dimentichi che tra i pianeti nani sia stato inserito un oggetto trans nettuniano di forma allungata e non sferica (Haumea). Quello che sta succedendo tra  alcuni planetologi è purtroppo il pensare che solo la sfera indichi una forma di equilibrio... E' triste vedere come tanto lavoro di non molti anni fa non sia più studiato e compreso.

La forma allungata di Haumea, classificato pianeta nano...
La forma allungata di Haumea, classificato pianeta nano...

Cosa voglio dire con queste considerazioni? Soltanto che è facilissimo che tutti gli asteroidi di diametro superiore ai 200-300 km siano in realtà pianeti nani, dato che l'autogravitazione riuscirebbe a modellarli come figure d'equilibrio, sia sferiche che allungate. Tuttavia, ciò che importa veramente (e avevamo fatto parecchi lavori anche molto dettagliati) è la capacità di un oggetto, una volta spezzettato anche in tanti frammenti, di riaccumularsi come forma di equlibrio, sia che venga chiamato pianeta nano o nanetto o Biancaneve. Ricordiamo che questo squallido "nome" era nato solo e soltanto per non gettare l'americano Plutone tra le centinaia e centinaia di corpi minori: se non pianeta, almeno pianeta nano!

La notizia che Hygiea sia un pianeta nano con i suoi 430 km di diametro mi fa solo sorridere. Mi sarei stupito del contrario... Ricordiamo infatti le caratteristiche che deve avere un pianeta nano: orbitare attorno al Sole e avere una forma di equilibrio (non necessariamente sferica!).  Basterebbe guardare Mimas, il celebre satellite di Saturno, per capire che 400 km di diametro portano a una forma di equilibrio anche se. probabilmente, il corpo originario è stato distrutto più volte da impatti cometari. La riaccumulazione dei detriti segue le regole dell'equilibrio. Un concetto quasi banale che solo gli asteroidi sono stati capaci di mostrarci attraverso le loro dimensioni proprio a cavallo del limite tra autogravitazione e forze di stato solido o di coesione della materia. Questa è la vera grande scoperta di parecchi anni fa (che, modestamente, mi ha visto tra i protagonisti... scusate, ma a volte bisogna anche alzare la testa di fronte all'ignoranza di giovani che preferiscono le notizie da scoop alla lettura attenta della bibliografia) e non la classificazione in pianeti nani e corpi minori.

A questo punto entrano in ballo le famiglie asteroidali. Hanno permesso di studiare i meccanismi di impatto più o meno catastrofico, così come di regalarci attraverso le meteoriti "pezzi" di asteroidi che orbitano tranquillamente nella fascia principale. Una famiglia viene definita attraverso gli elementi orbitali e  la loro concentrazione anomala nello spazio semiasse- eccentricità e semiasse-inclinazione. Solo recentemente, in alcuni casi, si è potuto anche confrontare la composizione superficiale dei frammenti con quelli del "genitore".

Vesta  ha una delle famiglie più celebri che ha ancora lasciato un segno indelebile sull'asteroide impattato attraverso un enorme cratere. In poche parole, per Vesta siamo passati da famiglia definita dinamicamente a  famiglia definita anche fisicamente. Quella famiglia, così importante, ha però costretto Vesta, con i suoi 500 km di diametro, a essere considerato corpo minore e non pianeta nano! Eh sì... sarebbe stato sferico o leggermente allungato, ma il cratere lo ha reso irregolare, deformando probabilmente il suo campo gravitazionale in modo irreversibile.  E' un po' come dire che se ti sei rotto una gamba e cammini tutto storto non sei più un uomo bipede...

Ed eccoci alla parte più importante relativa ad Hygiea. Anche lui dovrebbe avere una grande famiglia, molto numerosa. Qualcosa come come quella di Vesta. Però, le osservazioni non hanno rilevato crateri abbastanza grandi. La spiegazione che viene data nell'articolo in questione è che il proto-Hygiea fosse stato urtato da un asteroide piuttosto grande, in grado di frammentarlo completamente (e non parzialmente come per Vesta). I frammenti più grandi e vicini potrebbero essersi riaccumulati e, data la loro massa totale, assumere una forma di equilibrio idrostatico.

Una spiegazione che potrebbe essere quella giusta (rientra perfettamente nel quadro collisionale che avevamo definito negli anni '80), ma è meglio andare molto cauti. La famiglia di Hygiea (e io me ne sono occupato non poco, come si può anche vedere QUI) potrebbe avere, data la sua estensione nello spazio semiasse-eccentricità e semiasse-inclinazione, parecchi oggetti che dinamicamente sembrano tali, ma che in realtà sono degli intrusi, che stavano da quelle parti al momento dell'impatto. Purtroppo la composizione superficiale di Hygiea non permette di riconoscere facilmente i suoi figli come Vesta, che ha caratteristiche veramente uniche (lava basaltica). Anche gli intrusi potrebbero essere simili a lei. Ricordo che, a lungo, lo stesso Cerere era stato considerato capo famiglia, ma la nostra classificazione lo aveva giudicato come intruso in mezzo a una piccola famiglia nata da un oggetto ben più piccolo. Lo stesso, potrebbe essere capitato a Hygiea, giudicato capo famiglia, benché invece solo un intruso casuale.

Un problema di non facile soluzione, ma sicuramente di interesse scientifico, ben diverso dallo scoop dei nanetti. Ma, sapete, leggere articoli di anni passati è molto noioso e magari ti smonta quella che consideravi una scoperta geniale. Meglio far finta di niente... la nuova scienza è spesso piena di acqua calda riciclata.

Un po' di tristezza da un lato (a quando i pianeti Pisolo, Gongolo, Dotto, Cucciolo, ecc. ?), ma, dall'altro, un'altra conferma del limite tra equilibrio e non equilibrio da noi stabilito tanti anni, anche se ormai passato nel dimenticatoio... Ovviamente, Media INAF si adegua allo scoop dei nanetti...

Per saperne di più su LASPA, piles of rubble, evoluzione collisionale, famiglie, ecc. basta andare QUI e troverete di tutto e di più. Insomma, io tento di essere il più umile possibile... ma non mi toccate le famiglie e le collisioni!

Articolo originale QUI

 

4 commenti

  1. Mari Fiori

    Carissimo Enzo, una vera Rivoluzione Culturale passa anche da piccoli gesti. Quindi passa anche da ricercare e confrontare vecchi studi scientifici (ma questo vale anche per altre materie), prima di parlare bisogna riflettere su quello che è già stato fatto , solo così si può andare avanti e magari fare anche nuove scoperte. Ma dove vogliamo andare in questa società che non sa più dove è e cosa fa . Cosa vogliamo fare se nelle scuole è già praticamente scomparsa la Geografia e stanno abbattendo ( o tentano) pure la Storia.

  2. carissimo Mariolino... vedo che il tuo ottimismo vacilla sempre più... poveri noi!

  3. Frank

    Bravo Enzone buon viso a cattivo gioco, sei riuscito a farmi ridere con la tua efficace ironia. Non voglio fare l'avvocato del diavolo però ricordo un'intervista ad uno scienziato di cui non ricordo il nome e nemmeno di cosa si occupasse, riporto quel che mi ha colpito e che ho memorizzato:

    Domanda dell'intervistatore: Perchè a smesso di fare ricerca?

    Risposta: Vede sono riuscito a fare tanto ma ormai mi rendo conto che alla mia età (tra i 30 e i 40) non sono più in grado di leggere e seguire tutto quel che viene pubblicato nel mio campo e così ho pensato di ritirarmi dalla ricerca attiva.

    Bisogna ammettere che lo scibile è arrivato a livelli a cui è difficile stare appresso anche per menti di livello molto alto se poi qualche giovanotto è in cerca di scoop facili.............

     

  4. caro Frankino,

    il problema che sollevi è indiscutibile. Non per niente la scienza si è dovuta dividere in molte specializzazioni. Nel campo astronomico le commissioni dell'Unione Astronomica Internazionale sono più di 40. Restare sempre a conoscenza del presente e del passato è ancora possibile per ognuna di loro. Se si vuole fare qualche lavoro interdisciplinare, bisogna collaborare...  Pensa che gli stessi asteroidi (comprese le comete) sono divise in due commissioni: la 15 ve la 20. La prima di cui sono stato presidente dal 1997 al 2000 (se non vado errato) è la fisica dei corpi minori e l'altra è la dinamica dei corpi minori. Quando volevamo fare un lavoro comune (come quello sulle famiglie) si collaborava con grande piacere, condividendo le conoscenze e spesso si chiamava qualche meccanico celeste e via dicendo. Ognuno però doveva mantenere una conoscenza completa, non trascurando mai di leggere tutto ciò che usciva nel suoi campo. Penso sia ancora possibile, ma bisognerebbe studiare molto e accettare come essenziali le collaborazioni. Requisiti che oggi forse si preferiscono saltare per fare più in fretta e sperare che la memoria sia corta per tutti...

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