L’asteroide Juno

Sono diversi gli asteroidi della Fascia Principale che sono stati esplorati direttamente dalle sonde. Fra le missioni più recenti c’è quella della Dawn, sonda della NASA lanciata il 27 settembre 2007 da Cape Canaveral. Dawn ha esplorato l’asteroide (4) Vesta e attualmente è in orbita attorno al pianeta nano Cerere, il corpo maggiore fra le orbite di Marte e Giove. Ma i corpi interessanti non si esauriscono certo con Vesta e Cerere. Il terzo corpo scoperto nella Fascia Principale è stato l’asteroide (3) Juno. Pur essendo un oggetto di dimensioni ragguardevoli Juno non è mai stato esplorato da nessuna sonda e nel novembre 2018 sarà alla minima distanza dalla Terra: un’ottima occasione per osservarlo nelle migliori condizioni possibili.

Juno

Il nome di Juno deriva da Giunone, la divinità romana del matrimonio moglie di Giove. L’asteroide  fu scoperto il 1 settembre 1804 dall’astronomo tedesco Karl L. Harding e presenta delle caratteristiche fisiche ed orbitali davvero interessanti. Le dimensioni di Juno sono di 320 × 267 × 200 km (inferiori a quelle di Vesta), mentre il periodo di rotazione è di sole 7,209531 ore. L’asteroide ruota in senso antiorario se visto dal polo nord dell’eclittica, ma l’inclinazione dell’asse di rotazione è di circa 50°, circa il doppio di quello terrestre, quindi le “stagioni” di Juno sono molto più accentuate delle nostre. Dal punto di vista tassonomico, Juno è un asteroide del gruppo S, quindi composto di silicati, responsabili di una banda d’assorbimento a circa 1 μm di lunghezza d’onda. Circa il 17% degli asteroidi della Fascia Principale appartengono a questo tipo. L’albedo geometrico, cioè grossomodo la riflettività superficiale di Juno, vale 0,24, un valore più elevato rispetto al valore medio degli S (0,20 ± 0,07). Le osservazioni spettroscopiche indicano che, probabilmente, Juno è uno dei progenitori delle condriti ordinarie, un tipo molto comune di meteoriti rocciose.

Progenitore delle condriti

Le condriti ordinarie sono meteoriti che non sono state modificate, o solo in parte, dai processi di differenziazione del corpo progenitore. Una parte delle condriti contengono, immerse nella matrice rocciosa, le condrule, piccole sfere con dimensioni dell’ordine del mm. Chimicamente la composizione delle condrule è piuttosto varia ma simile a quella della matrice. Per lo più sono costituite da silicati (olivina e pirosseno), da vetro e da quantità inferiori di ferro-nichel e solfuro di ferro. Si pensa che le condrule siano i grani originali di materiale da cui si sono formati, per aggregazione successiva, tutti gli altri corpi del Sistema Solare.

Modello_3D_Juno
Figura 1 – Modello in 3D dell’asteroide (3) Juno in base alle osservazioni condotte il 15 ottobre 1996 dal telescopio Hooker del Mount Wilson Observatory. Sul terminatore è visibile il profilo di un grosso cratere da impatto.

La forma di Juno

Non esistono immagini di Juno riprese da sonde spaziali, tuttavia la sua forma non è completamente sconosciuta. Il 15 ottobre 1996 Juno si trovava vicino all’opposizione con un diametro apparente di 0,33″. In quest’occasione è stato ripreso con il sistema d’ottiche adattive del telescopio Hooker da 2,5 metri di diametro del Mount Wilson Observatory. L’osservazione è stata compiuta a quattro diverse lunghezze d’onda 500, 700, 833 e 934 nm ed è stato possibile risolverne il disco (Figura 2). Nelle immagini a 500 e 700 nm Juno appare di forma irregolare ma la superficie è relativamente uniforme (senza oscuramento al bordo per l’assenza di un’atmosfera), mentre a 833 e specialmente a 934 nm, nel quadrante inferiore dell’asteroide, appare una struttura scura, a bassa riflettività. Il filtro a 932 nm è centrato sulla banda d’assorbimento dei silicati come l’olivina e il pirosseno tuttavia, la superficie di Juno è composta per l’80% da questi minerali, quindi è improbabile che l’assorbimento sia dovuto ad una sovrabbondanza d’olivina e pirosseno perché bisognerebbe andare oltre una percentuale già alta. Più facile che l’intenso assorbimento a 934 nm sia dovuto alla formazione di un cratere da impatto che ha portato in superficie materiale granuloso “fresco” in grado di assorbire maggiormente la radiazione rispetto al più fine materiale superficiale. Il diametro del cratere è stimabile in circa 100 km, un valore solo 2-3 volte inferiore alle dimensioni di Juno. Questo risultato è in accordo con precedenti lavori sulla curva di luce di Juno, che indicavano la presenza di una macchia d’albedo sulla superficie dell’asteroide. Probabilmente è da questo cratere che hanno avuto origine una frazione delle condriti ordinarie ritrovate sulla Terra.

Ricostruzioni recenti della forma 3D di Juno sono state ottenute anche con la tecnica della inversione delle curve di luce (Figura 3) e con tecniche miste che mettono assieme i dati dalle curve di luce, l’osservazione delle occultazioni stellari con le immagini di Juno ottenute da ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) il 19 ottobre 2014 (Figura 4). ALMA osserva nel regno delle microonde quindi è in grado di catturare la luce emessa direttamente dalla superficie dell’asteroide riscaldato dalla radiazione solare.

Juno_diverse_lunghezze_onda
Figura 2 – Le immagini adattive di (3) Juno riprese a quattro diverse lunghezze d’onda 500, 700, 833 e 934 nm dal telescopio Hooker. A 833 nm e ancor più a 934 nm, è visibile una regione a bassa albedo nella parte inferiore dell’asteroide.
Juno_shape_Damit_up_conve_down_no_convex
Figura 3 – Modelli della forma convessa (in alto) e non convessa (in basso) di Juno ottenuti nel primo caso con l’inversione delle curve di luce, nel secondo con osservazioni di ALMA + occultazioni asteroidali + curve di luce (DAMIT Database).
ALMA_juno_2014
 Figura 4 – Una immagine di Juno ottenuta da ALMA il 19 ottobre 2014 durante una osservazione durata 4 ore con l’asteroide a 295 milioni di km dalla Terra. La risoluzione dell’immagine è di circa 60 km/pixel  (NRAO/ESO/NAOJ)

Perturbazioni sull’orbita di Juno

Un’altra cosa interessante è che se si calcola l’orbita di Juno usando le osservazioni astrometriche dal 1804 in poi, si vede che gli scarti in ascensione retta (cioè la differenza fra la posizione osservata e quella calcolata) sono molto alti prima del 1839, mentre tendono al di sotto del secondo d’arco dal 1920. Ad esempio, dal 1804 al 1820 il valore medio dello scarto è di ben 3,83”, mentre fra il 1921 e il 1940 è di soli -0,18”. Deviazioni analoghe non si riscontrano per gli altri grandi asteroidi noti all’inizio dell’800, come Cerere, Pallade o Vesta, quindi l’effetto è reale e non dovuto ad un errore sistematico delle osservazioni. Tenendo conto delle perturbazioni degli altri asteroidi conosciuti si riesce a giustificare solo un 20% dello scarto. È molto probabile che la deviazione orbitale di Juno sia dovuta al passaggio ravvicinato con un asteroide ancora sconosciuto, oppure che sia collegata alla formazione del grosso cratere scoperto nel 1996 che, se fosse questo il caso, sarebbe una struttura davvero recente!

La prossima opposizione di Juno

L’orbita eliocentrica di Juno ha un semiasse maggiore di 2,672 UA ed è inclinata di ben 12,97° sul piano dell’eclittica. L’orbita non solo è inclinata ma anche piuttosto eccentrica (e = 0,256), quindi l’asteroide, al perielio, arriva a 1,988 UA dal Sole, mentre all’afelio si porta fino a 3,356 UA. In pratica, durante una rivoluzione di 4,37 anni, Juno attraversa radialmente tutta la Fascia Principale. Stando così le cose, al perielio la distanza fra la Terra e Juno può arrivare a circa 1 UA. Se a questo si aggiunge che l’albedo geometrico dell’asteroide è piuttosto elevato, si capisce perché durante le opposizioni perieliche la magnitudine apparente possa arrivare fino a +7,4. Questo elevato valore della luminosità, molto favorevole per l’osservatore, sarà raggiunto a metà del mese di novembre 2018, quando l’asteroide si troverà nella costellazione dell’Eridano a sole 1,036 UA dalla Terra. Juno sarà quasi visibile ad occhio nudo e basterà anche un piccolo binocolo 8 × 30 per seguirne, giorno dopo giorno, il moto sulla sfera celeste (Figura 5).

Considerato che la Terra e Juno sono in opposizione, in media, ogni 1,3 anni e che il periodo orbitale di Juno è circa 4,4 anni la prossima opposizione favorevole ci sarà solo dopo un numero di anni multiplo contemporaneamente di questi due numeri. Il primo multiplo di 4,4 è circa 9 anni che equivale anche a 9/1,3 ≈ 7 opposizioni. Ossia la prossima opposizione favorevole ci sarà fra ben 9 anni: meglio non perdere l’occasione!

 

Juno_novembre_2018B
Figura 5 – La traiettoria di Juno fra le stelle dell’Eridano e del Toro fra il novembre e il dicembre 2018. L’opposizione ci sarà a metà novembre (mappa ottenuta con Guide 8.0).

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