Viaggio verso gli Asteroidi Giganti

Possiamo considerare la fascia di asteroidi tra Marte e Giove (ndr:denominata fascia principale) come la vecchia e caotica soffitta del sistema solare. Gli innumerevoli asteroidi e detriti orbitanti attorno al Sole sono resti di moltissimo tempo fa, ognuno con la sua storia da raccontare sul passato del nostro habitat spaziale.

Planetoidi – rappresentazione

Molti sono i misteri che tuttora aleggiano sulle origini del sistema solare. A scuola abbiamo appreso la teoria più accreditata: un vasto disco di gas e polveri si è lentamente aggregato, dando vita ai pianeti che oggi conosciamo. Ma come è accaduto tutto il processo nel dettaglio? E perché si sono formati questi tipi di mondi, incluso un luogo adatto allo sviluppo della vita?

Per rispondere a questa domanda, la NASA sta progettando il lancio di una sonda robot chiamata Dawn. La sua missione: viaggiare verso due grandi asteroidi, Cerere e Vesta, ed esplorarli da vicino per la prima volta. La partenza è prevista per il 7 luglio 2007.

Prima tappa: Vesta

La prima fermata di Dawn è Vesta – un asteroide il cui studio potrebbe coinvolgere l’esplosione di antiche supernovae nella processo di formazione del sistema solare. Le osservazioni al telescopio di Vesta e lo studio delle meteoriti che si presume da esso siano generate, suggeriscono che l’asteroide potrebbe essere stato parzialmente fuso nella sua storia primordiale, consentendo ad elementi pesanti come il ferro di concentrarsi e formare un nucleo denso e compatto, ricoperto in superficie da una crosta più sottile.

“Questa conformazione è tanto interessante quanto anomala,” dichiara Chris Russel, primo ricercatore per Dawn alla University of California di Los Angeles. La fusione richiede una forte fonte di calore paragonabile all’energia gravitazionale rilasciata quando la materia si aggrega per formare un asteroide. Ma Vesta è un piccolo corpo celeste – “troppo piccolo,” afferma, solo 530 km in media di diametro. “L’energia gravitazionale non sarebbe stata sufficiente per riuscire a fondere l’asteroide nel momento della sua formazione.”

Vesta

Una supernova (o due) potrebbe fornirci la spiegazione: alcuni scienziati ritengono che quando si formò Vesta, fu “tempestato” da alluminio-26 e ferro-60 provenienti da due possibili supernovae che esplosero nel periodo primordiale del sistema solare. Queste forme di ferro e alluminio sono isotopi radioattivi che potrebbero aver fornito il calore extra necessario alla fusione. Una volta decaduti tali isotopi, l’asteroide avrebbe subito un processo di raffreddamento e si sarebbe solidificato fino allo stato attuale.

Questa teoria spiegherebbe perchè la superficie di Vesta sembra portare i segni di antichi flussi di lava e oceani di magma basaltico, uno scenario molto simile a quello lunare. Le supernovae cambierebbero addirittura la sequenza di eventi coinvolti nel processo di formazione planetaria: “quando andavo a scuola, la convinzione era che la Terra si fosse dapprima aggregata, poi riscaldata, e il ferro (più pesante) compattato verso il centro spingendo i silicati verso l’esterno, e dando così origine alla formazione del nucleo,” dice Russel.

Tale teoria assume che i planetoidi più piccoli che si scontrarono e si unirono per formare la Terra fossero masse amorfe prive di un proprio nucleo ferroso. Ma se grossi pezzi di roccia della misura di Vesta potessero fondersi e formare un nucleo denso, “potrebbe impattare sul modo in cui i pianeti ed i loro nuclei crebbero e si evolvero.”

Se tutto va come previsto, Dawn dovrebbe raggiungere Vesta ed entrare nella sua orbita nell’ottobre del 2011. Immagini dettagliate della superficie ci riveleranno tracce del suo passato lavico, mentre lo spettrometro catalogherà i minerali e gli elementi che formano la sua superficie. Il campo gravitazionale di Vesta sarà delineato dal movimento stesso della sonda durante il corso dell’orbita, e questo dovrebbe fissare una volta per tutte se Vesta possiede realmente un nucleo ferroso.

Su Cerere

Dopo aver orbitato su Vesta per 7 mesi, Dawn intraprenderà una manovra mai azzardata prima: lasciare l’orbita di un corpo distante per immettersi in quella di un altro corpo celeste.

Cerere

Questa sorta di “asteroid hopping” sarebbe praticamente impossibile se Dawn usasse del propellente convenzionale per razzi. “Avremmo bisogno di uno dei più grandi razzi a disposizione degli USA per portare tutto il propellente necessario”, afferma Marc Rayman, ingegnere del sistema di progettazione di Dawn per il JPL della NASA. Invece Dawn utilizza una propulsione a ioni, che richiede solo un decimo del propellente comune. I propulsori della Dawn sono stati collaudati a bordo di una navetta sperimentale conosciuta col nome di Deep Space 1, gestita dal Programma New Millenium della NASA. L’efficiente motore ionico spingerà la sonda spaziale da Vesta a Cerere, arrivando su quest’ultimo nel febbraio del 2015.

Con i suoi 950km di diametro, Cerere è di gran lunga l’oggetto più grande della fascia principale. Stranamente però, non si tratta di un mondo roccioso come Vesta, bensì coperto di acqua ghiacciata. “Cerere sarà una vera sorpresa,” afferma Russell. Poichè tale strato di ghiaccio sembra essere spesso da 60 a 120 km, la superficie di Cerere ha probabilmente subito più mutamenti negli anni rispetto a Vesta, nascondendo gran parte del suo passato. Tuttavia, sebbene Cerere non offrirà informazioni riguardo la formazione planetaria, potrebbe insegnare agli scienziati il ruolo che l’acqua gioca nell’evoluzione planetaria. Ad esempio, come possono mondi rocciosi come Cerere e la Terra contenere grandi quantità di acqua, mentre altri, come Vesta, divenire così aridi?

In conclusione, “Vesta ci racconterà delle epoche primitive e Cerere ci dirà cosa successe più tardi,” asserisce Russell. Insieme, essi offrono due storie uniche sul passato del nostro sistema solare, e potranno contribuire alla teoria definitiva di nascita ed evoluzione dei pianeti.

Fonte: http://science.nasa.gov/headlines/y2007/15jun_dawn.htm