Anatomia di un pianetino

(25143) Itokawa è un piccolo asteroide appartenente al gruppo degli Apollo: oggetti dal diametro medio di circa 300 metri che descrivono un'orbita attorno al Sole piuttosto eccentrica, arrivando a intersecare quella di Marte. È stato studiato a fondo dalla sonda giapponese Hayabusa, che è riuscita a riportare a Terra microscopici campioni della superficie di questo pianetino. La sonda raggiunse Itokawa nel settembre del 2005 e, dopo un primo tentativo fallito, riuscì a sfiorare il suolo dell'asteroide nel corso di un secondo tentativo, il 25 novembre dello stesso anno.

I dati raccolti da Hayabusa mostrarono che l'asteroide è in realtà l'unione di due o più oggetti tenuti assieme dalla reciproca gravità. Le immagini ravvicinate mostrano la mancanza di crateri da impatto e una superficie molto ruvida e piena di asperità. Un gruppo internazionale di astronomi, utilizzando osservazioni di altissima definizione effettuate da Terra con il telescopio NTT (New Technology Telescope) dell'ESO, ha misurato la velocità di rotazione dell'asteroide e la sua variazione nel tempo: i ricercatori hanno quindi combinato queste osservazioni con nuovi studi teorici su come gli asteroidi irradiano calore.

Itokawa è un oggetto curioso, a forma di arachide. Per sondarne la struttura interna il team ha usato osservazioni ottenute nel periodo 2001-2013 per misurare la variazione di luminosità durante la rotazione. Questi dati sono poi stati usati per calcolare il periodo di rotazione con grande accuratezza e determinare la sua variazione nel tempo. Combinando questi risultati con la forma dell'asteroide, ben nota grazie alle numerose immagini ravvicinate ottenute dalla Hayabusa, è stato possibile "esplorarne" l'interno, svelando così la complessità della struttura di questo piccolo corpo planetario.

«Questa è la prima volta in cui possiamo determinare com'è fatto l'interno di un asteroide», spiega Stephen Lowry (University of Kent, UK), coordinatore del gruppo di ricercatori. «Possiamo vedere che Itokawa ha una struttura molto varia, e questa scoperta è un passo in avanti importante nella nostra comprensione dei piccoli corpi rocciosi del Sistema Solare.»

La rotazione degli asteroidi e degli altri piccoli corpi celesti può essere influenzata dalla luce del Sole. Questo fenomeno, noto come effetto YORP (acronimo dei nomi Yarkovsky, O'Keefe, Radzievskii e Paddack), si verifica quando la luce solare assorbita dalla superficie di questi piccoli corpi viene riemessa sotto forma di calore. Quando la forma dell'asteroide è molto irregolare il calore non viene irradiato in modo uniforme e ciò crea un piccolo ma continuo effetto torcente che, in tempi lunghi, ne modifica la velocità di rotazione.

L'equipe di Lowry ha verificato che l'effetto YORP stava lentamente facendo aumentare la velocità di rotazione di Itokawa.

La variazione del periodo di rotazione è molto piccola - appena 0,045 secondi l'anno - ma molto diversa da quanto ci si aspettava. Ciò può essere spiegato solo se le due parti che formano l'asteroide hanno densità diverse: questa è la prima volta in cui viene trovata l'evidenza di una struttura interna complessa in un asteroide. Finora, la struttura interna degli asteroidi poteva solo essere dedotta usando misure approssimative della densità totale.

La possibilità di "sbirciare" nell'interno di Itokawa ha portato a molte speculazioni sulla sua origine. Un'ipotesi è che si sia formato da un asteroide doppio a seguito della fusione delle due componenti. Lowry aggiunge che «scoprire che gli asteroidi non hanno una struttura interna omogenea ha implicazioni di vasta portata, in particolare per i modelli della formazione degli asteroidi binari. Potrebbe anche aiutarci a capire come ridurre il pericolo degli asteroidi in orbite prossime alla Terra o per i futuri viaggi verso questi corpi rocciosi". Questa nuova capacità di sondare l'interno di un asteroide è un risultato molto importante e può aiutare a far luce su molti segreti di questi oggetti per certi versi ancora pieni di mistero.