Il nuovo quasi-satellite della Terra

È di pochi giorni fa la notizia della scoperta di un piccolissimo asteroide il cui moto orbitale intorno al Sole presenta delle caratteristiche notevoli

Si tratta dell’asteroide denominato 2016HO3, che già dal nome sottolinea la freschezza della scoperta, proprio del 2016.

In questo articolo dell’INAF si parla appunto della scoperta di una piccolissima roccetta cosmica con un diametro ancora non ben conosciuto, ma stimato tra i 40 e 100 metri : non km, ma metri, a dimostrazione dell’incredibile potenza dei telescopi odierni, in particolare del Pan-STARSS 1 , situato nelle isole Hawaii. Pensando al valore stimato, 100 metri sono un nonnulla rispetto al diametro di 3476 km della nostra vecchia Luna!

Avrei voluto mostrarvi con un diagramma leggibile (fatto con il fido Illustrator) la sproporzione tra i due valori di diametro: per la Luna ho potuto creare un cerchio grigio con il valore massimo consentito in pixel (16384) , che è già praticamente indistinguibile da un segmento verticale. Proporzione alla mano (16384 : 3476.0 = x : 0.1) fin dalle medie sappiamo che x vale la bellezza di 0.47 (pixel), assolutamente non graficabili.

confronto tra 2016HO3, la Luna ed altri asteroidi

In questo diagramma ho barato disegnando l’asteroidino con un pixel , cercando di renderlo più visibile grazie ai due trattini, mentre ho aggiunto altri tre $asteroidi$ di cui parlo tra pochissimo.

Dimensioni a parte, la particolarità di questo asteroide consiste nella sua orbita, legata gravitazionalmente a quella della Terra, che lo fa comportare in maniera alquanto inconsueta.

Dal sito del JPL relativo ai corpi minori del Sistema Solare si legge che il nostro 2016HO3 ruota attorno al Sole in un’orbita per nulla inconsueta, con

  • un semiasse maggiore di pochissimo più grande di quello terrestre (1.00123 UA),
  • un perielio pari a 0.89696 UA,
  • un’eccentricità orbitale pari a 0.10414 di poco più grande di quella di Marte (0.093)
  • un’inclinazione di 7.7714°, leggermente più grande di quella di Mercurio (7.0049°).

Con questi valori, l’asteroide è catalogato come appartenente alla famiglia degli Apollo, essendo perciò un ennesimo NEO (NEAR Earth Objects): da Wikipedia leggo che di questa famiglia fanno parte gli $asteroidi$ con $semiasse maggiore$ superiore a quello terrestre e $perielio$ inferiore a 1.017 UA. Come parenti più prossimi ha gli $asteroidi$ Apollo, Sisifo e Toutatis, anche questi nettamente più grandi, con diametri di 1.7, 8.5 e 2.4 km, che mi hanno permesso di rappresentarli nel diagramma precedente.

Il terzo degli $asteroidi$ citato (4197 Toutatis), oltre che essere noto per l’affermazione “Per Toutatis!” del personaggio dei fumetti Asterix, è stato sorvolato qualche anno fa (il 13 dicembre 2012) dalla sonda cinese Chang’e 2 che ne ha fotografato la superficie assai butterata

l’asteroide Toutatis

sfrecciando ad appena 3 km dalla sua superficie: dalla foto possiamo leggere altre informazioni sull’ennesimo brutto anatroccolo celeste, se solo conoscessimo il cinese.

Il simulatore orbitale

Come sempre tutte queste chiacchiere e peggio questi numeri, non significano molto se non vengono rappresentati con un disegno, un diagramma o una foto (che come noto valgono più di mille parole): come in tantissime altre puntate dei miei articoli sulle sonde spaziali ed oggetti del Sistema Solare, sto per utilizzare un mio programma, tecnicamente un’Applet Java, che permette di vedere in diretta le caratteristiche orbitali di un oggetto, semplicemente cliccando e trascinando il mouse ma soprattutto premendo uno dei tanti bottoni e altra roba informatica posti al di sotto del diagramma.

Il simulatore orbitale scritto in Java

Proprio dal simulatore ho tratto questa immagine in cui si vedono le orbite di Marte, Terra, Venere e Mercurio, con la parte più chiara (bianca) percorsa a Nord del piano orbitale terrestre e quella più scura (grigia) a Sud dell’eclittica: 2016HO3 è quel puntino celeste subito a sinistra della Terra ed anche in questo caso la parte a nord dell’eclittica è indicata in celeste chiaro, mentre la parte restante è tracciata in blu. Il Sole infine è indicato ovviamente con il puntino rosso al centro dell’immagine.
La scala del diagramma è corretta per quel che riguarda le orbite, ma ovviamente non lo è per la grandezza degli oggetti rappresentati (pensate solo all’asteroidino e quanto sarebbe microscopico!) e  per rendersi conto ancora meglio della situazione suggerisco di lanciare l’Applet Java cliccando questo link

l’asteroide 2016 HO3 in 3D

il simulatore 3D si aprirà in un’altra pagina del browser : aspettate qualche secondo perché deve caricare un grande file di dati.

Prima di vedere il dettaglio del funzionamento, vi parlo dei dati utilizzati dal programma stesso: in particolare si ottengono dal sito Horizons sempre del JPL della NASA, per mezzo di un’interfaccia grafica alquanto tecnica e complessa, con la quale alla fine si ottengono dati in formato testuale, calcolati dal Solar System Dynamics Group di Pasadena (California). Una garanzia di affidabilità, per giunta alla portata di chiunque!

Per questa simulazione ho fatto calcolare i dati dal 1 gennaio 2016 al 1 gennaio 2250, raggiungendo così il massimo dei dati fornibili dal sito (si tratta pur sempre di 10 Mbyte di file di testo!): in questo modo poi potremo vedere come si comporta il piccolo asteroide anche a quasi 250 anni da ora. I dati dell’SSDG sono in pratica le coordinate XYZ dell’asteroide, giorno per giorno, che il programma legge e traccia sul diagramma non appena si clicca sull’ovvio pulsante di “play“, con uno step indicato più sotto e modificabile in qualsiasi momento, centrando il diagramma sull’oggetto indicato (Sun) e graficando le orbite secondo quanto indicato in “Orbits:”.

La cosa più importante (una volta avviata la simulazione con “play“) è la possibilità di modificare lo zoom per mezzo del cursore in basso (“Zoom:” in cui è indicato il valore corrente) e soprattutto la possibilità di modificare al volo il punto di vista cliccando (in un qualsiasi punto del diagramma) e draggando il mouse in qualunque direzione, ottenendo un’immediata visualizzazione, proprio come se ci spostassimo con un’astronave!

Con il passare dei giorni (la data scorre in basso a destra), ci accorgiamo di una cosa: i pianeti si spostano sempre lungo la loro orbita (anche se sembra lapalissiano, ma lo dico perché la posizione dei pianeti è calcolata dai parametri kepleriani), mentre l’orbita del puntino celeste viene tracciata istante per istante in base ai dati forniti dalla NASA e ci possiamo subito accorgere (aumentando lo zoom) che in generale il satellite ad ogni rivoluzione percorre orbite e traiettorie leggermente differenti. Non è un difetto o un errore, ma proprio quello che succede nella realtà: l’orbita di HO3 è continuamente perturbata oscillando qua e là a causa dell’attrazione gravitazionale della nostra Terra, fatto questo che analizzeremo meglio più avanti.

Cliccando su uno dei 4 radio-button chiamati “Tail len:” possiamo fissare la lunghezza della scia che il puntino celeste lascia dietro di sé giorno dopo giorno: “full len” continua a tracciare la traiettoria a mano a mano che il tempo scorre, mentre scegliendo 90 o 60 o 30 steps diciamo al programma di fermare la scia a 90, 60 o 30 punti della traiettoria: come sempre vi invito a provare direttamente per capire meglio il funzionamento. Con 30 steps la scia è più breve e cresce aumentando il valore di steps: comunque vedete pure che non si perde nulla, dato che cliccando su “full len” si ottiene il tracciamento delle orbite dalla data iniziale fino a quel  momento, fatto che in generale potrebbe non essere d’aiuto ed apparire confusionario e caotico.

Il pulsante “Date” consente di modificare la data e risulta ovviamente attivo solo a simulazione ferma: a questo proposito vi potrete accorgere che premendo sul tasto “back play” la simulazione scorre all’indietro nel tempo ed il puntino celeste (una specie di lumachina che lascia la propria scia) in questo caso ripercorre al contrario il proprio cammino, cancellandolo. Se andate troppo indietro nel tempo, prima della data iniziale (capodanno del 2016), abbastanza ovviamente la traccia scompare del tutto, così come se superate il capodanno del 2250.

Gli altri due pulsanti “fwd step” e “back step” invece effettuano un’altra funzione molto utile avanzando di un singolo step (in avanti o indietro) ogni volta che clicchiamo il rispettivo pulsante: il tutto avviene solo a simulazione ferma, simulazione che può però riprendere in qualunque momento.

Altre caselle importanti sono quelli indicate con “Date Label”, “Planet Labels” e “Object Labels” che permettono di visualizzare o meno la data ed il nome dei pianeti ed oggetti: risultano molto utili per ripulire situazioni in cui troppe scritte danno fastidio.
Dulcis in fundo la casellina “Fixed Frame”, che permette altre possibilità interessantissime, ma che è attivabile solo a simulazione ferma.

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