In questo periodo se si alza lo sguardo al cielo e si avvista qualche meteora, è molto probabile che stiate assistendo allo sciame meteorico delle Geminidi, che avrà il suo massimo nelle notti del 14 e 15 dicembre. Si tratta dello sciame più prolifico osservabile, con picchi di intensità che arrivano ad oltre 120 meteore all’ora.
Qual è l’origine delle Geminidi? Continue osservazioni e analisi approfondite, iniziate negli anni ‘80 dall’astronomo Wipple, hanno attribuito nell’asteroide 3200 Phaeton la causa di questo fenomeno.
Questo asteroide, di circa 5 km di diametro, è un Near-Earth Object (NEO), ossia una classe di corpi celesti la cui orbita li avvicina notevolmente alla Terra e che li rende quindi oggetto di continue osservazioni, in modo da avere un continuo monitoraggio di essi e uno studio sulla loro traiettoria sempre più accurato.
La sua orbita è inclinata di 22° rispetto al piano dell’eclittica, con una minima distanza dal Sole (perielio) di 0.14 AU (AU sta per “Unità Astronomica” e corrisponde alla distanza media tra Terra e Sole, circa 149 milioni di km) e una massima di 2.4 AU (afelio). Osservazioni effettuate quando Phaeton si trova in prossimità del perielio hanno dimostrato che la luminosità di questo corpo celeste aumenta con la formazione di una tenue coda, la quale si pensava fosse composta da polveri. Le analisi effettuate dal Solar Terrestrial Relations Observatory (Stereo) hanno rilevato invece la presenza di sodio. Per gli astronomi la presenza di una coda e l’aumento di una luminosità possono significare una sola cosa: una cometa.
Phaeton però non può essere una cometa, in quanto non è presente ghiaccio sulla sua superficie ma soltanto roccia, per cui come si spiega questo comportamento da cometa?
Un’ipotesi plausibile è che Phaeton, quando molto vicino al Sole, raggiunge una temperatura superficiale di 1000 gradi Kelvin in grado di frammentare la superficie rilasciando i detriti e le polveri che poi cadono sulla Terra producendo le Geminidi. Per far sì che questi frammenti abbiano una velocità di fuga tale da allontanarsi definitivamente dall’asteroide viene in aiuto la sublimazione del sodio presente sulla superficie che si comporta come il vapore acqueo presente nelle comete. Ciò spiegherebbe anche perché il sodio è presente nella coda e non nelle meteore osservate durante le Geminidi.
Per entrare più a fondo nei meccanismi presenti su questo corpo celeste gli astronomi hanno cercato di capire la composizione chimica dell’asteroide in questione tramite analisi spettroscopiche, per poi confrontarla con quella già nota di altri asteroidi. In questo modo è stato scoperto che Phaeton è un meteorite di tipo condrite carbonacea: sono meteoriti che non hanno subito metamorfosi tali da cambiare nel tempo la loro composizione chimica e costituiscono il 5% di tutti i meteoriti noti. Ciò vuol dire che questi asteroidi preservano le proprietà chimiche originali all’atto della loro formazione e quindi forniscono informazioni inestimabili sui primordi del Sistema Solare.
Grazie anche ai dati di Spitzer, che osserva nell’infrarosso, si è scoperto che Phaeton fa parte della categoria di condrite carbonacea di tipo CY, che ha delle metamorfosi superficiali con temperature comprese tra i 770 e i 1020 gradi Kelvin, che è compatibile con la temperatura che ha l’asteroide in prossimità del Sole. In questo modo la presenza di una coda e dei detriti è dovuta alla produzione di anidride carbonica, vapore acqueo e solfuri da parte di materiali presenti sulla superficie come carbonati, fillosilicati e zolfo. Con questi dati è stato possibile spiegare in maniera più corretta il meccanismo di emissione di detriti da parte di Phaeton, relegando la sublimazione del sodio ad un ruolo marginale e non più come causa principale della frammentazione della superficie di Phaeton.
La storia è finita qua? Ovviamente no, ma in futuro ci sarà una missione spaziale, dal nome Destiny+ (Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voYage with Phaeton fLyby and dUst Science) progettata dall’agenzia spaziale giapponese Jaxa e con lancio previsto nel 2025 il cui scopo sarà quello di studiare con maggior dettaglio Phaeton per capire come funziona il meccanismo di emissione delle meteoridi che compongono le Geminidi.
A cura di Paolo Rota
Fonti:
https://www.media.inaf.it/2023/12/03/enigmatica-attivita-fetonte/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/acc866
https://www.astrospace.it/2021/08/21/phaethon-lasteroide-che-si-credeva-una-cometa/