Ci sono oggetti, nel nostro sistema solare, di difficile definizione: si tratta infatti, di asteroidi che hanno la proprietà di avere orbite che per certi tratti sembrano ruotare attorno ad un pianeta, tale da sembrare lontanissimi satelliti, ma in realtà ruotano attorno al Sole. Gli astronomi hanno coniato per loro una definizione particolare: oggetti quasi-satelliti. È noto che li possiedono Venere e Nettuno e forse il pianeta-nano Cerere. Ma anche il nostro Pianeta sembra averne più d'uno. Stando agli astronomi dovrebbero essere almeno sette. E ce n'è uno, in particolare, chiamato (469219) Kamo'oalewa, che altro non è che un gigantesco masso dal diametro compreso tra i 40 e i 100 metri: ruota "tra la Terra e il Sole" e fa pensare che sia "figlio della Luna". Kamo'oalewa venne scoperto nel 2016 grazie all'uso del telescopio PanStarrs, alle Hawaii, ma recentemente è in qualche modo diventato famoso proprio per la sua familiarità con il nostro satellite.
La conclusione è il risultato di uno studio condotto da un gruppo di astronomi guidato dal Lunar and Planetary Laboratory dell'Università dell'Arizona. Lo studio tuttavia, aveva lasciato alcuni dubbi, ma una nuova ricerca, realizzata dall'Università dell'Arizona, a Tucson, è giunta a risultati che confermano questa ipotesi quasi senza ombra di dubbio. Il nuovo studio è stato presentato su Communications Earth & Environment.
Sfuggire alle gravità. Ma come è possibile ciò? Va ricordato che durante la sua storia e soprattutto subito dopo la nascita, la Luna venne bombardata da moltissimi asteroidi. Lo si deduce con facilità osservando i numerosi crateri da impatto che segnano la sua superficie, molti dei quali vecchi di miliardi di anni. È noto, dalle ricostruzioni al computer, che la maggior parte del materiale che sale verso lo spazio in seguito all'impatto di un asteroide solitamente ricade sulla Luna. Ma un porzione minoritaria riesce a sfuggire la gravità lunare per prendere una loro strada verso lo spazio. Talvolta quel materiale può raggiunge la Terra, ed infatti abbiamo meteore di origine lunare, e un'altra parte è in grado di sfuggire non solo alla gravità della Luna, ma anche a quella della Terra e finire per orbitare attorno al Sole. Possono così diventare asteroidi near-Earth.
Le probabilità che sia figlio della Luna. L'ultima ricerca si era posto l'obiettivo di determinare quale fossero le probabilità che Kamo'oalewa fosse un pezzo di roccia staccatosi dalla Luna in seguito all'impatto di un asteroide e fosse finito proprio nell'orbita che oggi occupa.
Per ottenere una risposta, i ricercatori hanno realizzato una serie di simulazioni al computer sull'evoluzione dinamica di frammenti di roccia lanciati da diverse aree della superficie lunare a velocità di espulsione diverse. Un lavoro complesso che ha tenuto in considerazione le forze gravitazionali della Luna e della Terra e anche dei pianeti più vicini a noi.
Lo studio ha portato i ricercatori a definire che esiste una probabilità di circa il 7% perché alcuni frammenti lunari possano effettivamente posizionarsi in orbite tipiche dei quasi-satelliti, al di fuori della nostra sfera di Hill, la regione dove l'influenza gravitazionale terrestre prevale su quella solare. Al di là degli elementi chimici dedotti da studi precedenti, ora vi sono anche elementi fisici che supportano tale ipotesi. Spiega osserva Renu Malhotra, dell'Università dell'Arizona e co-autrice della pubblicazione: «Fino ad oggi si pensava che solo gli asteroidi oltre l'orbita di Marte potessero diventare near-Earth, ma ora stiamo pensando che sia proprio la Luna ad essere la più probabile fonte del near-Earth Kamo'oalewa».
La missione Tianwen-2. Ora i ricercatori si propongono di trovare l'età esatta dell'asteroide e di identificare le condizioni che gli hanno permesso di entrate nella sua orbita. Per avere la certezza che Kamo'oalewa sia un frammento di Luna abbiamo bisogno ancora di maggiori informazioni, le quali potrebbero arrivare a breve da Tianwen-2, una missione robotica che sarà lanciata nel 2025 dall'Agenzia spaziale cinese tra i cui obiettivi c'è riportare sulla Terra campioni dell'asteroide.
Il Sole sarà più brillante. Come gran parte delle stelle che conosciamo, Il Sole si trova nella fase di sequenza principale della sua evoluzione. Nel suo nucleo avvengono reazioni di fusione nucleare che trasformano l'idrogeno in elio e sprigionano, ogni secondo, circa 4 x 10 alla 27 Watt di energia. Finora ha convertito qualcosa come 100 volte la massa della Terra in elio ed energia: quando la riserva di idrogeno sarà ai minimi, il nucleo si restringerà e gli strati di gas esterni si avvicineranno al nucleo stesso. L'aumentata pressione sul centro accelererà i processi di fusione e la luminosità crescerà: tra 1,1 miliardi di anni il Sole sarà più brillante del 10%. Per la Terra, significherà un effetto serra pari a quello che ha reso Venere un pianeta infernale. Infine, quando tutto l'idrogeno nel nucleo si sarà fuso in elio, la nostra stella inizierà a collassare sotto il suo stesso peso.
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Le stelle nascono, bruciano carburante, muoiono. Il Sole non sarà da meno: l'epilogo del nostro astro, che si trova a circa metà della sua vita, si consumerà a partire da 5,5 miliardi di anni da oggi (7, per i più ottimisti), e decreterà inevitabilmente anche l'epilogo della Terra, che finirà vaporizzata (non c'è un modo gentile per dirlo). Non avverrà dall'oggi al domani, ma attraverso una serie di apocalittiche fasi, osservate nell'evoluzione di stelle di massa simile: eccole, per chi è ansioso di sapere in dettaglio che cosa succederà. Vedi anche: come muore una stella.
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La vita sulla Terra finirà. Meglio escludere da subito ogni velleità di sopravvivenza: tra 3,5 miliardi di anni il Sole sarà diventato il 40% più luminoso. La Terra svilupperà dapprima un massiccio effetto serra: i gas atmosferici tratterranno ancora più calore e l'acqua evaporerà, formando una spessa coperta di nubi che proteggerà la vita per qualche tempo. Non durerà a lungo: gli oceani terrestri inizieranno a bollire, le calotte di ghiaccio saranno fuse e ogni forma di vita rimasta in superficie sarà annientata.
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La nuova fase: gigante rossa. La nostra stella non diverrà soltanto più brillante, ma inizierà ad espandersi passando alla fase successiva del suo ciclo vitale. Sarà una gigante rossa, una stella più fredda ("solo" 2000-3000 °C, contro i 5000-9000 attuali in superficie) ma di maggiori dimensioni. I suoi strati più esterni arriveranno a lambire Mercurio, Venere e la Terra (la quale, nel frattempo, per la mutata attrazione gravitazionale solare, avrà modificato la sua orbita). L'intero processo richiederà circa 5 milioni di anni: un battito di ciglia nella vita del Sole.
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Marte sarà più ospitale della Terra (ma per poco). La zona abitabile, la regione attorno a una stella entro la quale è possibile per un pianeta ospitare acqua liquida (e che ora è compresa tra 0,95 e 1,37 volte il raggio medio dell'orbita terrestre, o unità astronomiche) si sposterà progressivamente verso l'esterno. Per qualche tempo Marte si troverà in quest'area privilegiata (se escludiamo la questione della sottile atmosfera). Per allora, avremo forse imparato a vivere sul Pianeta Rosso: ma non potremo contarci molto a lungo.
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Si creeranno altrove le condizioni per la vita. Nella fase di espansione del Sole, alcuni pianeti o satelliti ghiacciati come Europa (luna di Giove, nella foto) che già oggi appaiono interessanti per possibili forme di vita extraterrestri, potrebbero divenire, per un breve periodo, ancora più ospitali. La loro crosta di ghiaccio sublimerà dando luogo a transitorie atmosfere o oceani superficiali. Ma quando il Sole sarà definitivamente passato allo stadio di gigante rossa, la zona di abitabilità si sposterà tra le 49 e le 70 unità astronomiche, e persino su Nettuno farà troppo caldo.
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Gli asteroidi del Sistema Solare non avranno vita facile. Le mutate orbite di Giove e di altri giganti della nostra famiglia planetaria disturberanno quelle degli asteroidi interni al Sistema, scagliandoli verso l'esterno o, al contrario, spingendoli verso la nana bianca, dove finiranno in briciole. Lo sappiamo perché attorno alle nane bianche osservate finora, sono stati individuati frammenti di corpi celesti avventuratisi troppo vicini all'astro.
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La Nebulosa-Sole. Gli strati più esterni del Sole, sempre più sganciati dal nucleo e scagliati all'esterno in una nube di gas, formeranno una nebulosa planetaria, simile alla Nebulosa Anello oggi visibile nella costellazione della Lira. Lo spettacolo illuminato dagli ultimi scampoli di energia della nana bianca, durerà circa 10 mila anni.
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La fase finale: nana bianca. Quando la fusione dell'idrogeno in elio sarà completata, il Sole inizierà a collassare di nuovo. Per 2 milioni di anni fonderà l'elio in carbonio e ossigeno, seppur con reazioni meno energetiche di quelle descritte finora. Terminato anche l'elio, senza più energia radiante a contrastare il suo peso, il nucleo del Sole si ridurrà a una nana bianca. Questo residuo stellare è estremamente longevo e potrebbe rimanere così per miliardi di anni, prima di estinguere tutto il suo calore e "spegnersi" definitivamente (diventando nero).
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Dovremo cercarci un'altra stella. E un altro sistema planetario meno in difficoltà: Proxima Centauri b (nell'illustrazione), un pianeta che orbita intorno a Proxima Centauri, la stella più vicina alla Terra dopo il Sole (4,25 anni luce), ha dato finora segnali di abitabilità, tuttavia quest'astro è già una nana rossa (e per allora...). Intanto, stiamo lavorando a sistemi, ancora molto lontani, di trasporto interstellare - come racconta Focus 349 - novembre 2021.
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