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  Address: OCEAN4FUTURE

Lucy alla scoperta delle origini del nostro sistema solare

Reading Time: 5 minutes

 

livello elementare

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ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: RICERCA

parole chiave: asteroidi Troiani, NASA

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Dal 16 ottobre Lucy sta viaggiando verso le stelle. La rivista Nature ha pubblicato la notizia che questa sonda della NASA si sta dirigendo verso una zona del Sistema Solare esterno popolata da un insieme di asteroidi chiamati Troiani. Questi corpi celesti fanno parte di un’area ancora inesplorata di relativamente piccoli asteroidi, collocati nei pressi di Giove. La nuova missione utilizza una sonda spaziale provvista di due enormi pannelli solari (ciascuno di più di sette metri di diametro), necessari per alimentare i suoi sistemi  mentre vola verso l’orbita di Giove.
Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è Lucy-veicolo-spaziale.png

Tra di essi una fotocamera ad altissima sensibilità e risoluzione, chiamata LORRI (Lucy Long Range Reconnaissance Imager) costruita dal Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, e il modulo Ralph, che scansionerà le loro superfici alla ricerca di composti organici, ghiacci e idrati minerali per comprenderne la composizione. L’Ralph è in realtà composto da due strumenti: il MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera), una fotocamera multispettrale per immagini nel campo del visibile, e LEISA (Linear Etalon Imaging Spectral Array), uno spettrometro per immagini nel vicino infrarosso.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è razzo-Atlas-V-della-United-Launch-Alliance-con-la-navicella-spaziale-Lucy-a-bordo.jpg

Lucy è stato lanciato con successo il 16 ottobre con un razzo Atlas V 401 della United Launch Alliance dallo Space Launch Complex-41 dalla Cape Canaveral Space Force Station in Florida. Il veicolo spaziale ha inviato il suo primo segnale alla Terra dalla propria antenna al Deep Space Network della NASA alle 6:40 a.m EDT dando di fatto inizio alla sua lunga missione di dodici anni che la porterà nei pressi di sei asteroidi Troiani.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è lucy-ominide.jpgIl nome della missione Lucy deriva dal celebre fossile dell’ominide di 3,2 milioni di anni fa che fu portato alla luce da Donald Johanson nel 1974 in Etiopia, con la speranza che questi asteroidi possano rivelarci informazioni sulla formazione e l’evoluzione del Sistema Solare.

Come nacquero i Troiani?
Gli scienziati ritengono che probabilmente gli asteroidi si formarono nelle zone più esterne del Sistema Solare circa 4,6 miliardi di anni fa, quando la Terra e gli altri pianeti si stavano sviluppando dal grande disco di gas e polveri attorno al sole. In questo scenario primordiale, le interazioni gravitazionali tra i corpi celesti avrebbero collocato i Troiani nella loro attuale posizione, di fatto fornendo degli esempi relativamente incontaminati dei mattoni del nostro sistema solare.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è lancio-di-Lucy-verso-i-Troiani.jpg

Alla scoperta dello spazio esterno
Dal 1991, quando la sonda Galileo superò l’asteroide Gaspra nel suo viaggio verso Giove, un certo numero di missioni hanno esplorato la fascia principale degli asteroidi del Sistema Solare, che si trova tra Marte e Giove. Ma nessuna missione si è mai spinta verso i Troiani, asteroidi che gli scienziati ritengono possano essere molto diversi da quelli collocati nella fascia principale. E’ stato calcolato che oltre 7.000 asteroidi troiani orbitano vicino a Giove, in due grandi sciami che conducono e seguono il pianeta mentre orbita attorno al Sole. Diversi altri pianeti, tra cui Marte e Nettuno, hanno in prossimità delle loro orbite degli asteroidi troiani, compresa la Terra che ne ha almeno due.  

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Come ricorderete, quando il nostro Sistema Solare si formò, i pianeti erano molto più vicini al Sole di quanto non lo siano oggi e furono le interazioni gravitazionali a causare la migrazione di molti di loro. Ad esempio, Saturno, Urano e Nettuno si spostarono verso l’esterno del sistema solare, mentre Giove si avvicinò verso l’interno. In questo caos cosmico, i corpi ghiacciati provenienti dalle zone più esterne del Sistema Solare, come la Fascia di Kuiper, furono probabilmente attirati verso l’interno e catturati da Giove, rimanendo nelle sue vicinanze, essenzialmente inalterati, per miliardi di anni. Ciò rende questi asteroidi importanti per la comprensione dell’origine e dell’evoluzione del Sistema Solare, ha affermato a Nature Lori Glaze, direttore della divisione di scienze planetarie della NASA di Washington DC.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è 5121_Lucy_Orbit.jpeg

Questo diagramma illustra il percorso orbitale di Lucy. Il percorso del veicolo spaziale (verde) è mostrato in un sistema di riferimento in cui Giove rimane fermo. Dopo il lancio, avvenuto nell’ottobre 2021, Lucy farà due sorvoli ravvicinati della Terra prima di spingersi verso i suoi obiettivi.  Crediti: Southwest Research Institute

Il veicolo spaziale sta ora viaggiando a circa 67.000 mph (108.000 km/h) su una traiettoria che orbiterà attorno al Sole e lo riporterà verso la Terra nell’ottobre 2022 per la prima “assistenza” gravitazionale. Questa manovra accelererà e dirigerà la traiettoria della sonda oltre l’orbita di Marte. Il veicolo spaziale tornerà quindi indietro verso la Terra per un’ulteriore spinta gravitazionale, nel 2024, che spingerà, nel 2025, Lucy verso l’asteroide Donaldjohanson (dal nome dello scopritore del fossile di Lucy), situato all’interno della fascia principale degli asteroidi del sistema solare.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è asteroidi-lucy-mission-1.jpg

Lucy visiterà sei di questi asteroidi nel tentativo di determinare perché sembrano essere così diversi. Raggiungerà, nell’agosto 2027, Eurybates, un asteroide largo 64 chilometri che sembrerebbe possa essere derivato da una grande collisione cosmica e la sua piccola luna Queta, scoperta nel settembre 2018 con il telescopio spaziale Hubble. Quindi si avvicinerà a Leucus, un asteroide del diametro di circa 40 chilometri, scoperto nel 2018, Orus (di circa 50 km di diametro) dove arriverà nel 2028, e infine si dirigerà verso una coppia binaria di asteroidi (ovvero che orbitano l’uno attorno all’altro) noti come Patroclus e Menoetius, entrambi di circa 100 chilometri di diametro. Una cosa curiosa è che gli asteroidi binari sembrano essere comuni nella fascia di Kuiper ma non tra i Troiani.

Questa immagine ha l'attributo alt vuoto; il nome del file è Animation_of_Lucys_trajectory_around_Sun.gif

Animazione che mostra la traiettoria della sonda Lucy (in rosa) intorno al Sole (giallo), Terra (blu),  52246 Donaldjohanson (verde) · 3548 Eurybates (celeste) · 21900 Orus (arancio) · 617 Patroclus (rosso) Credito: NASA’s

Lucy nel suo viaggio verso lo spazio esterno farà quindi diversi loop oltre la Terra per ottenere la spinta gravitazionale necessaria per dirigersi verso lo spazio esterno e raggiungere quegli asteroidi. Sarà un viaggio lungo e straordinario che continueremo a seguire con la stessa curiosità con cui  Lucy osservava le stelle nel cielo notturno.
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Per maggiori informazioni doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02807-w

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