Le magie della sonda Hayabusa 2

La sonda giapponese Hayabusa 2 ci sta regalando immagini stupende dell’asteroide Ryugu, durante i suoi sorvoli ravvicinatissimi

Entrata in orbita intorno all’asteroide Ryugu nel mese di giugno scorso,  la sonda giapponese Hayabusa 2 quasi quotidianamente ci regala immagini ravvicinate molto belle di questo asteroide rocciosissimo.

Credo di fare cosa gradita ai lettori appassionati, traducendo e commentando l’articolo che trovate qui (c’è anche la versione in giapponese per i più coraggiosi) inserendo parte dei diagrammi e foto dell’articolo stesso.

La sonda Hayabusa ha scattato questa foto lo scorso 12 settembre da un’$altezza$ di appena 635 metri rispetto alla superficie dell’asteroide, in cui si vede addirittura la sua ombra proiettata…

l’ombra della Hayabusa 2 sulla superficie di Ryugu

In particolare in quest’immagine la parte cerchiata in rosso appare illuminata maggiormente a causa del fenomeno noto come “effetto opposizione”, che si manifesta quando l’angolo formato tra il Sole, la superficie dell’oggetto e chi osserva (la Hayabusa in questo caso) è prossimo a 0°.

l'angolo di visuale, prossimo a 0°
l’angolo di visuale, prossimo a 0°

In questa situazione il corpo celeste è illuminato direttamente da dietro le spalle del punto di osservazione, creando una regione luminosa, al centro della quale il puntino nero è proprio l’ombra della sonda Hayabusa 2.

La luce solare proviene, come detto, da dietro la sonda e proietta l’ombra sulla superficie.

Le dimensioni  e le distanze in gioco

La sonda Hayabusa ha una dimensione di circa 6 metri e sta proiettando la sua ombra su un oggetto di circa 900 metri di diametro  attualmente ad una distanza di 300 milioni di km, circa due volte la distanza Sole-Terra, cioè 2 UA (unità astronomiche).

Un tipo d’immagine così è davvero mozzafiato, no? L’Hayabusa è piccolina, ma davvero intelligente e coraggiosa…

Da Wikipedia leggiamo che l’asteroide 162173 Ryugu (1999 JU3) orbita intorno al Sole ad una distanza che va da 0.96 UA (quindi all’interno dell’orbita terrestre) fino a 1.41 UA (circa la distanza di Marte dal Sole) in 474 giorni, con un’eccentricità pari a 0.19 e molto evidente nel diagramma appena visto.

Proprio la distanza minima dal Sole, il perielio, inferiore ad 1 UA, fa sì che l’asteroide appartenga al gruppo degli attualmente più di 1600 asteroidi Apollo ed è potenzialmente pericoloso (PHA, Potentially Hazardous Asteroid) perché potrebbe un domani avere un incontro ravvicinato con il nostro pianeta.

L’immagine iniziale dell’ombra della sonda Hayabusa può essere schematizzata in questo diagramma

diagramma della mini-eclissi di Sole su Ryugu
diagramma della mini-eclissi di Sole su Ryugu

in cui abbiamo i raggi del Sole che provengono dalla destra della figura, diagonalmente, mentre la sonda discende in direzione della freccia, con la sua ombra che si sposta da sinistra verso destra.

Tutto questo (in scala ridottissima) è simile a quello che succede nel caso di un’eclissi totale di Sole, quando l’ombra della Luna si muove sulla superficie della Terra

l'ombra della Luna sulla Terra nel settembre 1999
l’ombra della Luna sulla Terra nel settembre 1999

anche in questo caso l’asteroide ruota su se stesso, ed allora l’ombra si sposta rispetto alla superficie.

L’articolista giapponese a questo punto conferma che l’ombra rimane fissa nell’animazione (la trovate all’interno dell’articolo originale) che non riporto qui, semplicemente per il fatto che è molto difficile constatare quanto affermato, visto che si tratta degli ultimi fotogrammi del filmato stesso…

L’effetto $opposizione$, o meglio “Effetto Seeliger”

In questo caso l’articolista del Progetto Hayabusa afferma che “sappiamo che il Sole si trova nella direzione opposta a dove l’ombra viene proiettata e che i dintorni direttamente opposti al Sole appaiono più brillanti rispetto ai dintorni più lontani: questo è l’effetto $opposizione$”… Praticamente è come dire che “la pioggia è quella cosa che cade quando piove”.

Aggiunge poi che quando l’angolo formato dai raggi provenienti dal Sole e la linea di visuale (il cosiddetto l’angolo di fase) è prossimo a 0, la luce riflessa dall’oggetto è allora più forte.

Non è molto chiaro: forse la traduzione in inglese del giapponese non rende bene l’idea…
In parole povere succede che le ombre di oggetti vicinissimi scompaiono e la superficie appare in questa zona decisamente luminosa: a mano a mano che ci allontaniamo da quella zona, allora si ricominciano a vedere le ombre di altri oggetti e l’effetto totale è che l’illuminazione localmente è minore.
Bisogna aggiungere che questo effetto si manifesta grazie alla presenza di singoli oggetti nell’intorno del punto centrale: non accadrebbe nulla se si trattasse di una superficie perfettamente liscia.

Comunque, a chi fosse interessato ad una spiegazione più scientifica dell’effetto Seelinger, che in inglese prende il nome di “opposition surge”, suggerisco la lettura dell’articolo su Wikipedia in inglese che potete trovare qui.

L’interessante articolo riguardante l’ombra della Hayabusa 2 su Ryugu si chiude con la suggestiva foto di un’analoga situazione vissuta dalla sonda Hayabusa quando nel novembre 2005 era in orbita intorno al bellissimo asteroide Itokawa

l'ombra della sonda Hayabusa sulla superficie di Itokawa
l’ombra della sonda Hayabusa sulla superficie di Itokawa

qui vediamo una fantastica ombra della Hayabusa sulla superficie butterata di crateri ed un evidentissimo effetto Seelinger, confermato dalla presenza di ombre nettamente differenti se guardiamo verso l’alto, il basso, a destra e a sinistra.

Dicevo che l’asteroide Itokawa è bellissimo, ma in senso ironico: lascio a voi giudicare!

l'asteroide Itokawa
l’asteroide Itokawa

Ovviamente siamo sempre nell’ambito dei propri gusti personali riguardo oggetti creati da mamma Natura e sui quali non può esistere una scala di bellezza!

Il vostro pignolone all’opera

Poco fa nell’articolo avevo lasciato in sospeso la questione dell’ombra che rimane fissa nell’inquadratura, fatto che nell’articolo era riportato con la frase “the direction in which the shadow can be seen remains almost the same during the descent so that it appears as if the position of the shadow is fixed in the animation”.

Allora cosa ho fatto per verificare questa affermazione? Ho scaricato il filmato (in formato mp4 ), l’ho trasformato in avi con Avidemux, per poter estrarre più facilmente le immagini finali con VirtualDub: si tratta di due programmi gratuiti che uso sempre nei miei articoli, quando devo lavorare con filmati.

Qui vediamo gli ultimi quattro fotogrammi in cui la sonda Hayabusa si sta avvicinando alla superficie (con l’angolo θ che rimane fisso) e l’ombra praticamente rimane sempre nello stesso punto dell’inquadratura

l'ombra rimane fissa nell'inquadratura
l’ombra rimane fissa nell’inquadratura

Nel frattempo l’asteroide ruota e l’ombra così si muove rispetto alle caratteristiche superficiali: seguite ad esempio quella macchia bianca, più in basso rispetto all’ombra stessa.
Tutto questo come detto non si poteva apprezzare direttamente dal filmato, visto che appare negli ultimi fotogrammi, in meno di un secondo…

E comunque ci voleva un occhio davvero esperto per accorgersene! Chapeau…

 

Ti ricordiamo che per commentare devi essere registrato. Iscriviti al Forum di Astronomia.com ed entra a far parte della nostra community. Ti aspettiamo! : )

1 Commento    |    Aggiungi un Commento

  1. volevo aggiungere un'altra foto scattata dalla sonda Hayabusa, in cui si vede benissimo l'effetto Seelinger con davanti l'ombra della sonda stessa

    Allegato 31583

    come scrivevo nell'articolo, guardate le ombre come cambiano "a raggiera" intorno alla zona più luminosa!

    e rimanete sintonizzati...