Impatto su Giove!

Il sistema solare è ricco di asteroidi e comete, collettivamente noti come “corpi minori“. La maggior parte di questi ha orbite eliocentriche stabili, ma una piccola parte si trova su orbite a rischio di collisione con i pianeti. Nel caso della Terra abbiamo gli oggetti near-Earth (NEO), ma anche gli altri pianeti hanno i loro “NEO”. Nel caso dei corpi minori vale la regola generale che più piccoli sono, più numerose e frequenti sono le collisioni. Un esempio ben noto di “piccola collisione” è quello del bolide di Chelyabinsk, provocato da un piccolo asteroide di circa 20 metri di diametro che ha colpito la terra il 15 febbraio 2013 oppure l’evento della catastrofe di Tunguska, del 30 giugno 1908, provocato da un asteroide di circa 50-60 metri di diametro.

Quando si stima la probabilità d’impatto di un asteroide con la Terra, non si deve prendere in considerazione la mera sezione d’urto geometrica del pianeta, ma la sezione d’urto gravitazionale. La forza di gravità di un pianeta infatti modifica l’orbita di un asteroide/cometa e può far sì che avvenga una collisione anche se all’infinito non c’è intersezione geometrica fra l’orbita del corpo minore e la superficie planetaria. Nel caso del pianeta Giove il campo gravitazionale è molto intenso – per via della massa pari a 317 volte quella della Terra – di conseguenza la sua sezione d’urto gravitazionale è molto più ampia di quella della Terra. Per questo Giove viene colpito molto più spesso del nostro pianeta e le collisioni avvengono ad una velocità minima di 60 km/s, la velocità di fuga di Giove. La collisione più spettacolare con Giove si è avuta nel luglio 1994, quando i frammenti del nucleo della cometa Shoemaker-Levy 9 caddero nell’atmosfera del gigante gassoso dando luogo a enormi macchie scure osservabili per diversi giorni con i telescopi a terra.

Figura 1 – Immagine del flash d’impatto del 13 settembre 2021 ripreso dall’astrofilo tedesco Harald Paleske da Langendorf. A sinistra è visibile il satellite Io che proietta la propria ombra sulle nubi del pianeta (nord in basso, bordo p a sinistra).

Tuttavia flash d’impatto vengono osservati relativamente spesso nell’atmosfera gioviana. Queste scoperte vengono fatte dagli astronomi dilettanti che, osservando Giove con videocamere per la ripresa in alta risoluzione dei dettagli atmosferici, sono in grado di documentare queste collisioni. L’ultima detection in ordine di tempo si è avuta il 13 settembre 2021 alle 22:39:30 UT, con l’osservazione di un brillante flash da impatto della durata di circa un paio di secondi nell’atmosfera del gigante gassoso. Il flash è stato confermato da più osservatori, quindi sicuramente non si è trattato di un evento spurio, ma reale. Misurandone la posizione con WinJupos si trova che il flash d’impatto si è verificato alla longitudine 105° (sistema I), 83° (sistema II) e 273° (sistema III), alla latitudine di -6,8° circa.

Dai video che documentano il fenomeno (come quello ripreso dall’Astroqueyras observatory, St-Véran, Francia), si può notare come il flash appaia più brillante del satellite Io, che in quel momento era prossimo al bordo di Giove e può servire come rozzo riferimento per la luminosità. Considerato che Io aveva una mag apparente di +4,9 si può stimare per il flash almeno una mag apparente di +3 (in alcuni video il flash appare saturato), da cui deriva – tenendo conto della distanza Terra-Giove di circa 614,6 milioni di km – una potenza ottica emessa di 3700 kt. Da questo valore – supponendo che i superbolidi gioviani siano simili a quelli terrestri – si può stimare un’efficienza luminosa di 0,3: l’energia cinetica totale posseduta dal corpo che ha impattato Giove doveva essere di almeno 11 Mt. Da qui, ipotizzando una velocità di caduta di circa 60 km/s si può avere una prima rozza stima delle dimensioni del corpo ha generato il flash: si ottengono circa 30-40 m di diametro per un asteroide e 50-60 metri di diametro nel caso di una cometa (che ha una densità minore e quindi ha bisogno di dimensioni maggiori per avere la stessa energia cinetica dell’asteroide). Ovviamente si tratta di prime stime, che cambieranno quando sarà possibile fare misure più accurate sulla curva di luce del flash. La zona dell’impatto va tenuta monitorata, anche se improbabile viste le piccole dimensioni potrebbe emergere una piccola macchia scura dovuta ai materiali del corpo che si espandono nell’atmosfera di Giove.

Altri impatti su Giove sono stati osservati nel luglio 2009, agosto 2010, marzo 2016 e maggio 2017. Vale la pena monitorare Giove: si possono avere delle gradite sorprese in grado di gettare luce sul numero di piccoli asteroidi/comete presenti nel sistema solare, ma che sfuggono all’osservazione diretta.

Figura 2 – Misura con WinJupos della posizione del flash d’impatto ripreso dall’astrofilo Brasiliano J. L. Pereira nella notte del 13 settembre 2021 (nord in alto, bordo p a destra). Pereira sono anni che va alla ricerca di flash d’impatto nell’atmosfera di Giove usando il software DeTeCt di Marc Delcroix.
Figura 3 – La zona dell’impatto ripresa da Loiano il 14 settembre 2021 alle 20:03 UT con filtro R. L’elevata turbolenza atmosferica ha reso impossibile la ripresa di dettagli fini. Nella regione dell’impatto (freccia rossa), non appaiono macchie di colore scuro macroscopiche. Il satellite debolmente visibile sulla destra è Io. Riflettore Newton 30 cm F/8 con ASI178 MM, nord in basso bordo p a sinistra (A. Carbognani).

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