Un asteroide con tre lune!

Parecchi anni fa, era il 28 agosto 1993 , la sonda Galileo, nel corso del suo lungo viaggio verso Giove, doveva incontrare l’asteroide 243 Ida: nelle foto è apparso un oggetto che lo accompagnava.

Si trattava di un satellite, poi battezzato (243) I Dattilo, in breve semplicemente Dattilo, ed è stato così il primo asteroide a presentare una luna.

Successivamente sono stati scoperti molti altri asteroidi accompagnati da una luna: in particolare 90 Antiope possiede un satellite praticamente delle stesse dimensioni, per cui in realtà si tratta di un asteroide doppio, un po’ come succede tra il pianeta nano Plutone ed il satellite maggiore Caronte, di dimensioni simili e legati strettissimamente dalla forza di gravità. Il satellite di 90 Antiope è stato denominato S/2000 (90) I.

Due satelliti ed infine tre…

Nel caso dell’asteroide 87 Silvia invece sono apparse due lune, che abbastanza logicamente sono state battezzate (87) 1 Romolo e (87) 2 Remo.

Da questi due esempi vediamo la regola di assegnazione del nome del satellite: se ha già ricevuto un nome da parte dello scopritore allora si aggiunge tra parentesi il numero dell’asteroide principale seguito da un numero (romano o arabo) indicante l’ordine cronologico di scoperta (e qui già alla IAU prevedevano che sarebbero stati scoperti asteroidi con più satelliti).

Se invece non è stato assegnato un nome al satellite allora la sigla diventa S/xxxx dove xxxx è l’anno della scoperta seguito dal numero dell’asteroide principale tra parentesi e ulteriormente seguito dall’ordine di scoperta, come numero progressivo.

Recentemente dunque è stato scoperto che l’asteroide 130 Elettra possiede non già due satelliti, ma almeno tre: questa scoperta è stata il frutto di una difficile operazione di ricerca, al termine della quale è stato possibile riconoscere la presenza di un terzo puntino luminoso.

In questo caso i nomi de tre satelliti sono rispettivamente S/2003 (130) 1, S/2014 (130) 1 ed infine S/2014 (130) 2: in particolare il secondo ed il terzo erano stati scoperti nel 2014.

Ma come mai l’annuncio della scoperta è stato dato solo recentemente, il 10 febbraio?
Lascio la parola ad un articolo trovato a questo link, articolo del quale farò una traduzione ragionata dall’inglese (non certo quella orribile da parte dei traduttori automatici tipo Google), per aiutare chi non ha molta dimestichezza con la parlata anglofona: il contenuto in alcune parti è però abbastanza complesso, dal momento che sono l’Astronomia e la Scienza in genere ad essere complesse!

L’asteroide 130 Elettra e le sue lune

Intanto vediamo la foto finale, rielaborata, del sistema quadruplo

dove di puntini in realtà se ne vedono molti di più! Ma partiamo con la traduzione ragionata…

Non solo i pianeti possiedono satelliti, ma anche un asteroide può averne: in questo caso si tratta di altri asteroidi più piccoli in orbita attorno ad un corpo centrale in genere più grande.

Ora è stato scoperto un sistema asteroidale con tre satelliti e questo nuovo sistema quadruplo comporta un numero maggiore di problemi gravitazionali rispetto ad un semplice sistema triplo (ndr, quello dei tre corpi, tipo Sole-Terra-Luna  oppure Sole-Giove-satelliti Troiani).

L’asteroide principale è 130 Elettra, scoperto nel lontano 1873, e misura circa 200km di diametro con una massa molto grande, tale da permettergli di catturare i tre asteroidi più piccoli (ndr, ricordate almeno tre? ).

I loro nomi “S/2003 (130) 1“, “S/2014 (130) 1” e “S/2014 (130) 2” riflettono l’anno della scoperta: nel caso del terzo satellite (ndr : come erà già successo ad esempio per la cometa Bernardinelli-Bernstein di cui ho parlato in questo articolo ) le immagini sono state riprese dallo strumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch facility) in opera nel VLT (Very Large Telescope). Ed è dal 2014 che sono state catturate più di 120 immagini in ben 22 giorni, ma come mai è stato così difficile individuarlo?

Una difficile ricerca

Due sono le risposte: la prima è che questo numero elevato di osservazioni doveva essere ridotto e la seconda è che l’immagine del terzo satellite rimaneva comunque nascosto nell’alone dell’asteroide.

E così il dr.Anthony Berdeu ed il suo team, dell’Istituto Nazionale di Ricerca Astronomica della Thailandia, hanno creato un apposito algoritmo per scovare questo fantomatico satellite (ndr: in questo caso il verbo usato dall’articolista, “to tease out”, google lo traduce con “prendere in giro”… non certo applicabile in questo caso !).

Le immagini multispettrali dell’asteroide infatti contengono degli artefatti ottici dovuti a bande spettrali presenti nell’immagine ma non necessariamente di interesse per tutti i tipi di studi.

Proprio per eliminare questi artefatti il team ha utilizzato un algoritmo di riduzione denominato PIC (Projection, Interpolation and Convolution), pubblicato in precedenza nel 2020: con questo algoritmo sono stati in grado di eliminare un bel po’ di artefatti per ottenere una migliore immagine dell’asteroide desiderato.

Ma anche così l’obiettivo era ancora circondato da un alone, che è un altro tipo di artefatto spettrale che faceva apparire molto brillante la superficie dell’asteroide. Questo alone poi si estendeva in modo da inghiottire anche l’orbita di appena 344km del satellite dalla superficie di Elettra. (ndr: ne riparliamo più avanti)

E’ stato così sviluppato un altro algoritmo di signal processing, che modellasse la fisica alla base dell’alone e che perciò rimuovesse i corrispondenti livelli di luce da qualsiasi immagine catturata dell’asteroide. Era proprio quello che ci voleva: l’algoritmo PSF (Point Spread Function) ha permesso perciò di rimuovere l’effetto alone dall’asteroide, rivelando infine il satellite più vicino e più piccolo.

Ma non finisce qui: la riduzione di dati effettuata e la tecnica di eliminazione dell’alone possono essere utilizzate in osservazioni di altri asteroidi, anche dopo che sono passati parecchi anni (in questo caso più di sette).

In questo modo ci potrebbero essere parecchi altri sistemi asteroidali multi-satellite ancora più complessi e tali da far diventare il problema attuale dei quattro corpi un gioco da ragazzi… (ndr: mi sono rifiutato di tradurre alla lettera “like a piece of cake” )

L’asteroide 130 Elettra nel Sistema Solare

Possiamo vedere ora dove si trova l’asteroide 130 Elettra grazie al mio programma interattivo e tridimensionale.

Cliccando come sempre sull’immagine, possiamo eseguire (sia dal PC che dal nostro tablet) l’applicazione tridimensionale per seguire la traiettoria dell’asteroide 130 Elettra all’interno del Sistema Solare: stavolta non c’è nemmeno una simulazione da lanciare, ma ci mette qualche secondo a generare l’immagine delle orbite, dato che le deve costruire.

Visto che però il programma è general purpose, cliccando sul pulsante play, semplicemente si vedranno i puntini (rappresentanti i pianeti e l’asteroide) muoversi lungo la propria orbita: infatti in questo caso lo scopo del programma interattivo e 3D è solamente mostrare una vista tridimensionale della parte interna del Sistema Solare. Non ci sono sonde che partono e viaggiano tra i pianeti!

Le orbite dei tre satellitini

Nella versione anglofona di wikipedia in genere si trovano moltissime informazioni in più rispetto alla versione che qualcuno ha tradotto in italiano: in particolare ho trovato una bellissima tabella con i parameri orbitali (ovviamente ancora approssimati e perfino assenti per quanto riguarda uno dei parametri) dei tre satelliti del nostro asteroide.

Perché non darli in pasto al mio programma per visualizzare le tre orbite in 3D, come sempre interattivamente?

Detto, fatto: con qualche aggiustamento qua e là, tanto non ho assolutamente la pretesa di mostrare stavolta qualcosa di rigoroso, ma volevo semplicemente verificare le varie inclinazioni orbitali ed eccentricità, elevate le prime in tutti e tre i casi e elevata solo per il satellite appena scoperto.

Con le stesse modalità di sempre possiamo ancora una volta goderci lo spettacolo in 3D delle orbite dei tre satelliti intorno all’asteroide 130 Elettra.

Parametri orbitali

In un paragrafo precedente avevo aggiunto un rimando a più avanti…

Nell’articolo tradotto si parlava del terzo satellite che viaggia a 344km dalla superficie dell’asteroide (“…which has a semi-major axis of only 344 kilometers from Elektra’s surface ) mentre sulla pagina di wikipedia è riportato per il satellite più vicino lo stesso valore di 344km per il “Semi-major axis“, tout court.

Ora non so chi è l’uovo e chi è la gallina, cioè chi ha copiato e da chi: fatto sta che la definizione precisa di semiasse maggiore di un’orbita (di un pianeta, di un asteroide, di un satellite, di una cometa o di una sonda spaziale) è sempre misurata rispetto al fuoco dell’orbita ellittica e non certo rispetto alla superficie dell’oggetto attorno al quale si svolge l’orbita, che può essere il Sole, un pianeta, la Luna o un asteroide.

Il mio programma si basa sui parametri orbitali ellittici di un’orbita, che prescindono dal diametro o raggio dell’oggetto principale: con le dovute cautele, mi sono fidato dei valori riportati da wikipedia e rileggendo l’articolo prima della pubblicazione ho notato la coincidenza dei due valori. Una delle due fonti è perciò errata.

Dalle foto sembra che l’orbita del satellite più vicino sia coerente con la distanza canonica di 344km ed in questo caso l’errore è nell’articolo che ho tradotto.

Non bisogna confondere le due distanze.

Un esempio? Conosciamo tutti molto bene i satelliti geostazionari che sappiamo si trovano lì fermi nel cielo a 36000km di altezza e verso i quali si puntano le parabole: se leggete wikipedia troverete che il semiasse maggiore dell’orbita è di 42000km.

Questo perché solo noi Astronomi-Astrofili sappiamo che la distanza di un’orbita si misura dal centro dell’oggetto principale (la Terra in questo caso), mentre una persona qualunque sa a malapena che l’altezza dei satelliti è appunto 36000km, ma dalla superficie, così come si misurano ad esempio le altezze degli aerei in volo, in piedi (ma questo è un altro discorso). Tra 42000km e 36000km la differenza di 6000km è, guardacaso, proprio il valore del raggio terrestre (ovviamente approssimato!).

Perciò per un oggetto celeste quale è il satellitino è un errore riferire la distanza rispetto alla superficie di un oggetto di riferimento, in questo caso del nostro asteroide.

Comunque mi riprometto eventualmente di correggere il programma quando si conosceranno con maggiore precisione i parametri orbitali dei satelliti del nostro asteroide.

Concludo con una tiratina d’orecchie…

… virtuale nei confronti di un sito di cui non faccio nome: cercando su google una frase tipo “asteroide con tre lune” si trovano una serie di articoli ed uno di questi riporta nel riassunto che “un grande asteroide si sta dirigendo verso la Terra” mentre poi il titolo diventa “Scoperto un enorme asteroide con 3 lune e non è lontano dalla Terra”…

Inutile dire che questa è una prassi diffusissima e fastidiosa: un titolo “acchiappaclick” di solito falsamente e spudoratamente catastrofista apre la strada ad un articolo che poi si ridimensiona un po’, almeno nel titolo…

In realtà abbiamo visto dal mio programma che la situazione è ben diversa!

L’asteroide non si sta assolutamente dirigendo verso la Terra, ma se ne sta buono buono nella sua orbita inclinata e posta a metà strada tra Marte e Giove! Perciò nessuna catastrofe imminente! Figuriamoci…

E sul “non lontano dalla Terra” avrei qualcosa da ridire, ma si sa che tutto è relativo: è più lontano di Marte ma è senza ombra di dubbio più vicino di Giove, Saturno, Urano e Nettuno, di Alfa Centauri e di Betelgeuse… E perché no, della galassia di Andromeda…

Rassegniamoci a leggere titoli fake, perché tanto è una classica lotta contro i mulini a vento.