Acqua sull’asteroide Bennu

La missione OSIRIS-REx della NASA (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer), che il 3 dicembre 2018 è giunta in prossimità del suo target, l’asteroide near-Earth 101955 Bennu, ha già ottenuto un risultato importante identificando l’acqua sulla superficie dell’asteroide! Vediamo in dettaglio di che cosa si tratta.

La missione OSIRIS-REx

La sonda OSIRIS-REx è stata lanciata l’8 settembre 2016 e ha raggiunto l’asteroide Bennu in poco più di due anni di viaggio. Lo scopo generale della missione è capire come si sono formati i pianeti e come è iniziata la vita, oltre a migliorare la nostra comprensione degli asteroidi che potrebbero collidere con la Terra. Per questo motivo si è scelto di studiare un asteroide primitivo come questo. Tuttavia, OSIRIS-REx è una missione particolare, che non si limiterà a studiare Bennu semplicemente orbitandogli attorno. Infatti, l’obiettivo finale della missione è scendere sulla superficie dell’asteroide, prelevare almeno un campione con una massa di 60 grammi e riportarlo sulla Terra per uno studio più approfondito.

L’asteroide Bennu

Bennu è un asteroide carbonaceo near-Earth di tipo Apollo, con un diametro di circa 500 m e un periodo di rotazione di sole 4,29 ore. Scoperto l’11 settembre 1999 dal LINEAR, l’asteroide si muove su un’orbita eliocentrica a bassa inclinazione sull’Eclittica con un semiasse maggiore di 1,13 UA impiegando 1,20 anni a compiere una intera rivoluzione attorno al Sole. L’orbita di Bennu è dinamicamente instabile, perché l’asteroide non è soggetto solo alla forza di gravità del Sole, ma anche a quella dei pianeti, in particolare Venere, Terra e Marte. Come NEA Bennu ha una MOID (Minimum Orbit Intersection Distance) con la Terra di soli 500.000 km e ha una probabilità di 1/2700 di colpire la Terra fra il 2175 e il 2199. Considerate le dimensioni relativamente grandi e il valore della MOID, Bennu è anche un PHA (Potentially Hazardous Asteroid).

Dalle prime immagini mandate a Terra dalla OSIRIS-REx si vede come la superficie dell’asteroide sia virtualmente priva di crateri da impatto, assenza che ne indica la giovane età. L’asteroide stesso appare come un aggregato di massi e rocce, ossia si tratta di un “rubble pile” che, per effetto della rapida rotazione ha assunto una configurazione di equilibrio a “diamante“. Nel suo passato Bennu deve essere andato soggetto ad almeno una collisione catastrofica il cui risultato finale è − appunto − il rubble pile di oggi, ottenuto per riaggregazione gravitazionale dei frammenti più lenti.

Bennu_Orbit
Figura 1 – L’orbita eliocentrica dell’asteroide Bennu. Come si vede, per la stragrande maggioranza del periodo orbitale si trova all’esterno dell’orbita Terrestre e la MOID con la Terra è di sole 0,0032228 UA, ossia circa 500.000 km (JPL Small-Body Database Browser).
Bennu_asteroid_NASA
Figura 2 – L’asteroide Bennu ripreso dalla OSIRIS-REx il 2 dicembre 2018. L’asse di rotazione di Bennu è nel senso alto-basso. La superficie è priva di crateri da impatto, segno che è giovane. L’asteroide appare come un aggregato di rocce e massi, ossia un “rubble pile”. Notevole il masso visibile a destra, nella regione del polo sud (NASA/Goddard/University of Arizona).

Acqua su Bennu

La scoperta dell’acqua sulla superficie di Bennu è avvenuta durante la fase di avvicinamento della missione, tra metà agosto e inizio dicembre 2018. Naturalmente non si deve pensare che ci siano fiumi e laghi con l’acqua che scorre libera, sarebbe impossibile per un corpo così piccolo, privo di atmosfera e con una temperatura media di -14 °C.

La presenza dell’acqua è stata messa in evidenza dai dati ottenuti dai due spettrometri della sonda: lo spettrometro a infrarossi e nel visibile OVIRS (OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer) e lo spettrometro per l’emissione termica OTES (OSIRIS-REx Thermal Emission Spectrometer). Questi strumenti, analizzando la radiazione solare riflessa dall’asteroide e la sua stessa emissione termica, hanno rivelato nelle rocce della superficie la presenza di molecole che contengono atomi di ossigeno e idrogeno uniti insieme, ossia l’ossidrile OH. Il team di OSIRIS-REx sospetta che questi gruppi ossidrilici siano presenti globalmente su tutto il corpo contenuti all’interno di minerali argillosi idrati, il che significa che − a un certo punto − il materiale roccioso deve avere interagito con l’acqua. Chiaramente Bennu non è grande come Cerere, ossia è un corpo troppo piccolo per poter avere mai ospitato acqua liquida in superficie. Questa scoperta indica, invece, come l’acqua liquida sia stata presente in qualche momento sul corpo progenitore di Bennu, prima della collisione catastrofica che lo ha generato.

Conclusioni

La presenza di minerali idrati su Bennu conferma che quest’ultimo è un eccellente target per la missione OSIRIS-REx, perché permetterà di studiare la composizione di rocce ed elementi volatili che si sono formati dopo una decina di milioni di anni dall’inizio della genesi del Sistema Solare. Quando i campioni di questo materiale verranno riportati sulla Terra nel 2023, riceveremo un tesoro di nuove informazioni sulla storia e l’evoluzione del Sistema Solare e si potrà studiare in dettaglio la genesi dell’acqua sulla Terra che − a quanto se ne sa − è stata portata proprio dagli asteroidi come Bennu e non dalle comete come si supponeva in passato.

 

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