La mattina del 15 febbraio 2013, una meteora delle dimensioni di un semirimorchio è stata lanciata dalla direzione del sole nascente ed è esplosa in una palla di fuoco sulla città di Chelyabinsk, in Russia. Brillando brevemente più del sole stesso, la meteora esplose con un’energia 30 volte maggiore della bomba che distrusse Hiroshima, esplodendo a circa 14 miglia (22 chilometri) dal suolo. L’esplosione ha frantumato le finestre di oltre 7000 edifici , ha temporaneamente accecato i pedoni, ha inflitto ustioni ultraviolette istantanee e ha ferito in altro modo più di 1600 persone. E’ stato solo fortuna che non si siano registrate decessi.
Si ritiene che la meteora di Chelyabinsk sia il più grande oggetto spaziale naturale entrato nell’atmosfera terrestre negli ultimi 100 anni. Eppure nessun osservatorio sulla Terra se lo aspettava. Arrivando dalla direzione del sole, la roccia è rimasta nascosta nel nostro punto cieco più grande, finché non è stato troppo tardi.
Eventi come questi sono, fortunatamente, rari
Secondo una stima dell’Agenzia spaziale europea (ESA), rocce delle dimensioni della meteora di Chelyabinsk – larghe circa 20 metri – penetrano nell’atmosfera terrestre una volta ogni 50-100 anni. Gli asteroidi più grandi colpiscono ancora meno frequentemente. Ad oggi, gli astronomi hanno mappato le orbite di oltre 33.000 asteroidi vicini alla Terra e hanno scoperto che nessuno rappresenta un rischio di colpire il nostro pianeta almeno per il prossimo secolo.
Ma non è possibile calcolare il rischio di un asteroide che non si può vedere – e ce ne sono innumerevoli migliaia, inclusi alcuni abbastanza grandi da distruggere città e potenzialmente innescare eventi di estinzione di massa, muovendosi su traiettorie inconoscibili attorno alla nostra stella.
È una dura realtà che preoccupa gli astronomi per le possibili conseguenze e che è motivato a trovare il maggior numero possibile di asteroidi nascosti nel nostro sistema solare. Una volta che ne saremo a conoscenza, gli asteroidi mortali potranno essere monitorati e deviati se necessario, oppure, se tutto il resto fallisce, le popolazioni potranno essere avvisate di trasferirsi per evitare vittime di massa.
“L’oggetto più problematico è quello che non conosci“, affermano gli esperti della NASA: “Se possiamo sapere cosa c’è là fuori, allora possiamo avere una stima molto migliore del rischio reale“.
La minaccia arriva dal Sole
Qui sotto possiamo vedere un’animazione che descrive le posizioni di migliaia di oggetti vicini alla Terra (NEO) a gennaio 2018. Oggi la NASA conosce più di 33 mila NEO, sebbene la regione attorno al Sole rimanga un importante punto cieco. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech)
In ogni momento, il sole nasconde alla vista innumerevoli asteroidi. Ciò include un cast di asteroidi Apollo in costante rotazione – oggetti vicini alla Terra che trascorrono la maggior parte del loro tempo ben oltre l’orbita della Terra ma occasionalmente attraversano il percorso del nostro pianeta per avvicinarsi al sole – così come la misteriosa classe di asteroidi chiamati Aten, che orbitano quasi interamente all’interno della Terra, sempre sul lato diurno del pianeta.
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Gli asteroidi Aten sono i più pericolosi, perché attraversano l’orbita terrestre appena nel punto più distante. Non ne vedresti mai arrivare uno, in una certa misura, perché non sono mai nell’oscurità del cielo notturno.
Come con tutti gli asteroidi, la maggior parte di queste rocce spaziali nascoste sono probabilmente abbastanza piccole da bruciare completamente nell’atmosfera terrestre al contatto. Ma si stima che ci siano anche molti asteroidi da scoprire che misurano più di 140 metri di diametro, abbastanza grandi da sopravvivere al tuffo nell’atmosfera e causare danni locali catastrofici all’impatto, ha detto Mainzer. Gli asteroidi con questo potenziale distruttivo sono talvolta soprannominati “assassini di città” (city killers).
Gli esperti pensano di aver trovato circa il 40% di questi asteroidi nel raggio di 140 metri e sempre secondo la NASA, ne restano circa 14 mila da trovare.
Quanto sono comuni gli impatti degli asteroidi?
Potrebbero esserci anche oggetti molto, molto più grandi che ci aspettano nella luce abbagliante del sole. Sebbene eccezionalmente rari, una manciata di asteroidi “assassini di pianeti” (planet killers) – che misurano più di 3280 piedi (1 km) di diametro e sono in grado di sollevare abbastanza polvere da innescare un evento di estinzione globale – potrebbero nascondersi nella luce abbagliante del sole.
Nel 2022, gli astronomi hanno scoperto uno di questi “planet killers” oscurato dal sole, che hanno descritto in un articolo su The Astronomical Journal. I ricercatori stavano cercando asteroidi vicino a Venere, prendendo in prestito il tempo da diversi grandi telescopi per scrutare l’orizzonte per 5-10 minuti ogni notte al crepuscolo, quando hanno scoperto 2022 AP7 – un colosso largo un miglio (1,5 km) con una bizzarra orbita intervallo di cinque anni che rende la gigantesca roccia spaziale quasi permanentemente invisibile ai telescopi.
Quando è nel cielo notturno, è nel punto più lontano dal sole ed è molto debole. L’unico momento in cui è abbastanza luminoso è quando si trova all’interno della Terra, vicino al sole.
Attualmente, 2022 AP7 attraversa l’orbita terrestre solo quando il nostro pianeta e l’asteroide si trovano su lati opposti del sole, rendendolo innocuo. Tuttavia, questo divario si ridurrà lentamente nel corso di migliaia di anni, portando i due oggetti sempre più vicini a una collisione potenzialmente catastrofica. E probabilmente non è l’unico.
Un enigma accecante
Il rilevamento degli asteroidi vicino al Sole rappresenta una sfida unica per gli astronomi. La maggior parte dei telescopi spaziali puntano verso il lato notturno del pianeta, per evitare sia l’abbagliamento solare che i danni da radiazioni. I telescopi terrestri, nel frattempo, devono affrontare restrizioni ancora maggiori.
Non solo il bagliore del sole è un problema, ma anche i tempi sono un grosso problema, affermano gli esperti della NASA. Il sole deve tramontare in una certa posizione sotto l’orizzonte prima ancora che ti permettano di aprire il telescopio, e il cielo deve essere abbastanza scuro da poter scattare immagini e non saturarsi.
Una volta che il sole raggiunge questa posizione fugace, i telescopi terrestri hanno meno di 30 minuti per osservare l’area vicino al bordo del sole prima che scenda sotto l’orizzonte e scompaia completamente dalla vista.
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Durante questa breve finestra, i telescopi terrestri hanno l’ulteriore sfida di scrutare direttamente attraverso l’atmosfera terrestre, che appare più densa vicino all’orizzonte e provoca lo sfarfallio e la diffusione della luce proveniente da oggetti distanti.
Non è certo uno scenario ideale per individuare piccoli pezzi di roccia spaziale, scuri e in rapido movimento. Ecco perché è necessario andare nello spazio…
Salvezza nello spazio
Orbitando per centinaia di chilometri sopra la Terra e ben oltre, i telescopi spaziali sono liberi dagli effetti distorcenti dell’atmosfera del pianeta. Ciò sblocca un potente strumento nei loro arsenali: l’imaging a infrarossi , o la capacità di rilevare il calore proveniente dagli oggetti spaziali, piuttosto che solo la luce solare riflessa che rende gli oggetti rilevabili dai telescopi a luce visibile.
Solo una piccola porzione della superficie di un asteroide è illuminata dal sole, anche nello spazio. Quindi, invece di guardare la luce solare riflessa dalla superficie, [i telescopi a infrarossi] guardano l’emissione termica dell’asteroide stesso, così siamo in grado di trovarlo.
Ciò significa che anche gli asteroidi visivamente scuri, come l’asteroide Bennu recentemente visitato, brillano “come carboni ardenti” se visti nell’infrarosso.
Attualmente, c’è un solo telescopio spaziale a infrarossi che cerca attivamente asteroidi vicini alla Terra: il Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer, o NEOWISE. Lanciato nel 2009 semplicemente come WISE, il telescopio è stato progettato per rilevare oggetti lontani dalla Terra. Ma nel 2013, dopo l’incidente di Chelyabinsk, WISE è stata risvegliata da un letargo di due anni come NEOWISE, con un nuovo software e una nuova missione per rilevare asteroidi vicini alla Terra potenzialmente pericolosi.
Ma NEOWISE non è mai stata in grado di guardare verso il sole – e si prevede che la sua missione finirà definitivamente entro luglio 2024, ha detto Mainzer. Ciò lascerà il rilevamento di nuovi asteroidi esclusivamente nelle mani delle indagini da terra fino a quando la prossima generazione di telescopi spaziali non potrà essere lanciata entro la fine di questo decennio.
Dobbiamo osservare il cielo e scoprire i pericoli della zona cieca solare
Due veicoli spaziali pianificati dovrebbero aiutare a demistificare in modo significativo i pericoli della zona cieca solare: il NEO Surveyor della NASA, il cui lancio è attualmente previsto nel 2027, e il NEOMIR dell’ESA, che è ancora nella sua fase di pianificazione iniziale e verrà lanciato non prima del 2030.
Entrambi i veicoli spaziali saranno dotati di rilevatori a infrarossi e schermi solari alti che consentiranno loro di cercare asteroidi molto vicini all’abbagliamento del sole, ed entrambi orbiteranno nel primo punto Lagrange (L1) tra la Terra e il sole, dove l’attrazione gravitazionale di i due oggetti sono equilibrati. NEO Surveyor completerà una scansione completa del cielo ogni due settimane, dividendo la sua attenzione equamente tra i lati del sole all’alba e al tramonto. Si prevede che il telescopio scoprirà principalmente oggetti vicini alla Terra di larghezza compresa tra 50 e 100 m (da 164 a 328 piedi).
NEOMIR, nel frattempo, completerebbe NEO Surveyor scansionando un’area a forma di anello attorno al sole ogni sei ore circa. Tra i due veicoli spaziali, anche gli asteroidi piccoli come la meteora di Chelyabinsk dovrebbero essere avvistati da qualche parte nelle loro orbite molto prima dell’impatto.
Secondo gli astronomi, NEOMIR avrebbe visto la meteora di Chelyabinsk circa una settimana prima dell’impatto. Tempo più che sufficiente per allertare la popolazione e adottare alcune misure.
Nel caso di una piccola meteora delle dimensioni di Chelyabinsk che esplode prima di raggiungere il suolo, tali misure potrebbero includere l’avvisare le persone nella zona di impatto di ripararsi e stare lontano dalle finestre. Si spera che gli oggetti più grandi vengano rilevati molto prima della data dell’impatto, consentendo alle persone di evacuare l’area se necessario. Gli “assassini di pianeti” richiedono anni di pianificazione per essere deviati in sicurezza, ma sono anche i più facili da individuare con largo anticipo.
Ma con NEO Surveyor e NEOMIR lontani anni dal vedere la luce, gli astronomi continueranno a fare affidamento sui migliori metodi terrestri disponibili per analizzare i misteri del sole. Anche con questi veicoli spaziali operativi, una piccola percentuale di asteroidi vicini al Sole probabilmente rimarrà non rilevabile.
Fortunatamente, i rischi di un impatto mortale rimangono bassi e, si spera, potranno solo diminuire man mano che gli astronomi raccoglieranno maggiori e migliori informazioni.