Un asteroide già strano è appena diventato un po’ più strano. Gli scienziati pensavano che l’asteroide Phaethon, da cui proviene la pioggia di meteore Geminidi, stesse liberando polvere per formare una coda simile a quella di una cometa, ma gli osservatori solari della NASA dimostrano che la coda non è polverosa. Da tempo si sa che l’asteroide 3200 Phaethon si comporta come una cometa. Si illumina e forma una coda quando è vicino al Sole ed è all’origine dello sciame meteorico annuale delle Geminidi, anche se le comete sono responsabili della maggior parte degli sciami meteorici.
Gli scienziati avevano attribuito il comportamento da cometa di Phaethon alla polvere che fuoriesce dall’asteroide quando viene bruciato dal Sole. Tuttavia, un nuovo studio condotto da due osservatori solari della NASA rivela che la coda di Phaethon non è affatto polverosa, ma è in realtà composta da gas di sodio. “La nostra analisi dimostra che l’attività cometaria di Phaethon non può essere spiegata da alcun tipo di polvere“, ha dichiarato il dottorando del California Institute of Technology Qicheng Zhang, autore principale di un articolo pubblicato sul Planetary Science Journal che riporta i risultati. Gli asteroidi, che sono per lo più rocciosi, di solito non formano code quando si avvicinano al Sole. Le comete, invece, sono un mix di ghiaccio e roccia e di solito formano code quando il Sole vaporizza il loro ghiaccio, facendo schizzare via il materiale dalla loro superficie e lasciando una scia lungo le loro orbite. Quando la Terra attraversa una scia di detriti, questi frammenti cometari bruciano nella nostra atmosfera e producono uno sciame di stelle cadenti: la pioggia di meteoriti.
Dopo aver scoperto Phaethon nel 1983, gli astronomi si sono resi conto che l’orbita dell’asteroide corrispondeva a quella delle meteore Geminidi. Questo indicava Fetonte come la fonte della pioggia di meteoriti annuale, anche se Fetonte era un asteroide e non una cometa. Nel 2009, il Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) della NASA ha individuato una breve coda che si estendeva da Fetonte mentre l’asteroide raggiungeva il punto più vicino al Sole (o “perielio”) lungo la sua orbita di 524 giorni.
I telescopi normali non avevano mai visto la coda perché si forma solo quando Phaethon è troppo vicino al Sole per essere osservato, cosa possibile per gli osservatori solari. STEREO ha visto la coda di Phaethon anche durante gli avvicinamenti solari successivi, nel 2012 e nel 2016. La comparsa della coda supportava l’idea che la polvere fuoriuscisse dalla superficie dell’asteroide quando veniva riscaldata dal Sole. Tuttavia, nel 2018, un’altra missione solare ha fotografato parte della scia di detriti delle Geminidi e ha trovato una sorpresa. Le osservazioni della sonda Parker Solar Probe della NASA hanno mostrato che la scia conteneva molto più materiale di quanto Phaethon potesse liberarsi durante i suoi avvicinamenti al Sole.
Il team di Zhang si è chiesto se dietro il comportamento cometario di Phaethon non ci fosse qualcos’altro, oltre alla polvere. “Le comete spesso brillano grazie all’emissione di sodio quando sono molto vicine al Sole, quindi abbiamo sospettato che anche il sodio potesse avere un ruolo chiave nella luminosità di Phaethon”, ha detto Zhang.
Uno studio precedente, basato su modelli e test di laboratorio, ha suggerito che l’intenso calore del Sole durante gli avvicinamenti solari di Phaethon potrebbe effettivamente vaporizzare il sodio all’interno dell’asteroide e provocare un’attività cometaria. Nella speranza di scoprire di cosa sia realmente fatta la coda, Zhang l’ha cercata di nuovo durante l’ultimo perielio di Phaethon nel 2022. Ha utilizzato la sonda Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) – una missione congiunta della NASA e dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) – che dispone di filtri colorati in grado di rilevare sodio e polvere. Il team di Zhang ha anche cercato nelle immagini d’archivio di STEREO e SOHO, trovando la coda durante 18 avvicinamenti solari di Phaethon tra il 1997 e il 2022.
Un asteroide roccioso
Credits: ESA/NASA/USNRL/Karl Battams
Questa sequenza di due ore di immagini del Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) mostra Phaethon (cerchiato) in movimento rispetto alle stelle di sfondo. Le immagini sono state scattate il 15 maggio 2022, quando l’asteroide largo 3,4 miglia (5,4 km) si è avvicinato al Sole, a una distanza di 13 milioni di chilometri. Sebbene SOHO osservi abitualmente il Sole, osserva anche molti oggetti che gli passano vicino, tra cui comete e asteroidi. I puntini bianchi casuali sono particelle energetiche, o raggi cosmici, che bombardano costantemente la fotocamera di SOHO. Nelle osservazioni di SOHO, la coda dell’asteroide è apparsa luminosa nel filtro che rileva il sodio, ma non nel filtro che rileva la polvere. Inoltre, la forma della coda e il modo in cui si illuminava al passaggio di Phaethon davanti al Sole corrispondevano esattamente a ciò che gli scienziati si sarebbero aspettati se fosse stato fatto di sodio, ma non se fosse stato fatto di polvere. Questa è la prova che indica che la coda di Phaethon è fatta di sodio e non di polvere. “Non solo abbiamo ottenuto un risultato davvero interessante che ribalta 14 anni di pensiero su un oggetto ben scrutinato”, ha dichiarato il membro del team Karl Battams del Naval Research Laboratory, “ma abbiamo anche ottenuto questo risultato utilizzando i dati di due navicelle eliofisiche – SOHO e STEREO – che non erano affatto destinate a studiare fenomeni come questo“. Zhang e i suoi colleghi si chiedono ora se alcune comete scoperte da SOHO – e dai cittadini scienziati che studiano le immagini di SOHO nell’ambito del Progetto Sungrazer – non siano affatto comete. “Molte di queste altre ‘comete’ che costeggiano il Sole potrebbero anche non essere ‘comete’ nel senso usuale di corpo ghiacciato, ma potrebbero invece essere asteroidi rocciosi come Phaethon riscaldati dal Sole“, ha spiegato Zhang.
Rimane comunque una domanda importante: Se Phaethon non sparge molta polvere, come fa l’asteroide a fornire il materiale per la pioggia di meteore Geminidi che vediamo ogni dicembre? Il team di Zhang sospetta che qualche migliaio di anni fa un evento dirompente – forse un pezzo dell’asteroide che si è rotto sotto le sollecitazioni della rotazione di Phaethon – abbia fatto sì che Phaethon espellesse il miliardo di tonnellate di materiale che si stima costituisca il flusso di detriti delle Geminidi. Ma quale sia stato l’evento rimane un mistero. Maggiori risposte potrebbero arrivare da una prossima missione della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) chiamata DESTINY+ (acronimo di Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voyage Phaethon fLyby and dUst Science). Nel corso di questo decennio, la sonda DESTINY+ dovrebbe sorvolare Phaethon, fotografando la sua superficie rocciosa e studiando la polvere che potrebbe esistere intorno a questo enigmatico asteroide.
