I Nani del Sistema Solare

Mario Di Martino INAF-Osservatorio Astronomico di Torino

Il Sistema Solare 8 pianeti, 5 pianeti nani, satelliti, corpi minori (asteroidi, comete, KBO)

La Fascia Principale degli Asteroidi e i Troiani

Cerere

Pallade Vesta

Le dimensioni dei maggiori Asteroidi

Dawn

Dawn

New Horizons

Oggetti Transnettuniani

asteroidi

5 “pianeti nani”

più almeno altri 10 in lista di attesa

I pianeti nani

La Fascia Principale degli Asteroidi e i Troiani

Mathilde

Gaspra

Ida

Il primo ed il più famoso sistema doppio: Ida e Dactyl

Steins

Eros

La superficie di Eros

Itokawa

Eugenia

e

Petit-Prince

Antiope

Kleopatra

(21) Lutetia

Comete della Fascia Principale

Asteroidi e Comete: Il rischio di impatto con la Terra

Mario Di Martino INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino

La Fascia Principale degli Asteroidi e i Troiani

Origine di una �pile of rubble�

Un fenomeno �anticipato� da Walt Disney negli anni�50…

0 anni 1.000 anni

Evoluzione di una Famiglia

100.000 anni (a ed e costanti)

semiasse maggiore (UA)

ecce

ntri

cità

Origine dei Near-Earth Asteroids

1800 1800 1900 1950 1990 1999

Beyond

NEA

2006 2014: Known •  >500,000 minor planets •  >12.500 NEAs •  ~1579 PHAs

New Survey Will Likely Find •  100,000+ NEAs (> 140m) •  20,000+ PHAs

The Inner Solar System in 2006

Why have NEOs only become an issue relatively recently?

NEA conosciuti

Totale asteroidi conosciuti al 01/05/2015 > 500.000 NEA: •  Totale ~12.500 •  > 1 km ~900

> 90% conosciuti

Start of NASA NEO Program

Maggio-Luglio 2015: Incontri ravvicinati (a oggi 1.579 PHO = 100 m, <0.05 AU)

Asteroid Date(UT) Miss Distance Size

2015 JC1 May 8 3.5 LD 17 m

2015 JD May 10 3.6 LD 35 m

2015 JR May 13 4 LD 24 m

2015 JF1 May 15 0.8 LD 10 m 2015 HB177 May 14 12.4 LD 51 m

5381 Sekhmet May 17 62.8 LD 2.1 km

2015 JF May 18 9 LD 24 m

2015 HT9 May 25 12.2 LD 24 m

2005 XL80 Jun 4 38.1 LD 1.0 km

2012 XB112 Jun 11 10.1 LD 2 m

2005 VN5 Jul 7 12.6 LD 18 m

2015 HM10 Jul 7 1.1 LD 68 m

1994 AW1 Jul 15 25.3 LD 1.4 km

2011 UW158 Jul 19 6.4 LD 565 m

2013 BQ18 Jul 20 7.9 LD 38 m

1999 JD6 Jul 25 18.8 LD 1.6 km

65 milioni di anni fa, nel Golfo del Messico …..

180 km

Il cratere di Chicxulub

Lo strato di Gubbio

P TR J K T

P/TR

TR/J

P/TJ/K

A/AC/T

K/T

LEMM

L G T S A L C N H S P T A B B B BO K TC HV A A C T S C M D T Y L B P C M1 PM3RC

% e

xtin

ctio

n m

arin

e ge

nera

403020100

6050

70

Ma 250 200 150 100 50 0

80-180 km

Giant impact structures in 250 Ma

ChesapeakePopigaiChicxulubMorokweng

Puchezh-KatunkiManicoaugan

(A. Montanari 2004)

ma un semplice calcolo può dimostrarlo facilmente !

Un asteroide di 1 km cade infatti in media ogni milione di anni causando circa 1 miliardo di vittime !

1 100 100.000 1.000.000

vittime per incidente aereo

vittime per caduta asteroide di 1 km anni

1.000 0 100.000 0 100.000.000 0

1.000.000.000 1.000.000.000

Sembra impossibile che la probabilità sia la stessa …

Gli incidenti aerei avvengono spesso causando un numero relativamente limitato di vittime. Le cadute di asteroidi sono

molto rare ma estremamente catastrofiche.

10 m 100 m 1 km 10 km

1

10

100

1000

1 milione

100 milioni

10000

100000

10 milioni

Tunguska

Diametro impattore Fr

eque

nza

even

to (a

nni)

Frequenza degli impatti

Evento K-T

Catastrofe globale

La Scala Torino

LINEAR Spacewatch

Strumenti futuri

8.4-m

4 x 1.8-m

Limite delle survey di ricerca Attualmente

Asteroidi di ~700 metri a 1 UA

Prossimo futuro Asteroidi di ~70 metri a 1 UA

Immagini Delay-Doppler

Trasmissione di un fronte d�onda monocromatico verso il target.

Fotoni≡Sferette

Riflessione sul target: differenti sferette urtano differenti parti dell�oggetto. Le sferette sono riflesse in tempi diversi. Quelle che colpiscono le porzioni che si muovono �indietro� rispetto al radar sono red shifted, mentre quelle che colpiscono le porzioni che si muovono �in avanti� sono blue shifted.

Ricezione dell�eco: Le sferette tornano sull�antenna, con differenti ritardi temporali e differenti colori.

Apophis

Nella mitologia egizia Apophis era l'antico spirito che incarnava il male e la distruzione, rappresentato da un serpente gigante, attacca quotidianamente il Sole,

ma ogni volta viene sconfitto.

Apophis Scoperto nel 2004, (99942) Apophis misura circa 400 metri di diametro. A fine dicembre 2004 fu stimato che un impatto con la Terra si sarebbe potuto verificare il 13 aprile 2029 con un

probabilità di circa il 3%.

L�impatto devasterebbe una regione grande come la Francia, liberando un�energia superiore ai 400 Mton (~25.000 volte

l�energia della bomba atomica di Hiroshima).

Le osservazioni radar hanno escluso questa possibilità. L�asteroide passerà comunque quel giorno alle 23:43 (ora Europa centrale) a circa 30.000 km dal nostro pianeta, al di sotto delle orbite dei satelliti geostazionari. Questo passaggio condizionerà i

passaggi futuri.

Sarà visibile ad occhio nudo

�Immagine� radar di Apophis

Asteroid Impact & Deflection Assessment (AIDA) Double Asteroid Redirection Test (DART)

Deflessione per impatto Deep Impact – Cometa Tempel 1

Il trattore gravitazionale

La debole attrazione gravitazionale del �trattore�, i cui motori garantiscono il mantenimento della posizione, impartisce

un�accelerazione continua all�asteroide nella direzione voluta

L�evento di Tunguska

Ciò che apparve agli occhi di Kulik

60° 53’ 09’’ ± 06’’ N 101° 53’ 40’’ ± 13’’ E

Se fosse accaduto su Roma

L�evento di Sikhote-Alin

12 febbraio 1947

Sikhote-Alin oggi

Il bolide di Peekskill 9 ottobre 1992

E qualcosa è arrivato a terra…

Ontario (Canada) 25-09-2009

2008 TC3

2008 TC3 07 Oct 2008

02:46 UTC, 12.8 km/s 1-2 Kton

D ~ 5 m - M ~ 70 ton

Richard Kowalski, scopritore di 2008 TC3, di fronte al telescopio usato per scoprilo, con in mano un frammento della meteorite Almahatta Sitta recuperata in Sudan dopo il suo arrivo sulla Terra.

Meteoroide Meteora Meteorite

La meteorite Torino 18 maggio 1988 ~14:00

(Aeritalia, Leumann, Pianezza, Collegno)

L’evento di Chelyabinsk 15 febbraio 2013

L’evento di Chelyaninsk 15 febbraio 2013

D ~ 17 - 20 m M ~ 11.000 ton V ~ 18,6 km/s (67.000 km/h) E ~ 500 Kton ~ 2.000 feriti ~ 30 Meuro di danni

Lago Chebarkul

Jilin 8-3-1976 1,77 ton

Norton County 1948

1,073 ton

Long Island 1891

564 kg

70 km

La distribuzione dei crateri da impatto

CRITERIA FOR IDENTIFICATION OF IMPACT STRUCTURES

A) Morphology Circular Outline Rim Structure Central Structure B) Geophysics Gravity Magnetics Seismics C) Mineralogy and Geochemistry Brecciation Shock Metamorphism Traces of Meteoritic Material

Shatter cones

Planar Deformation Features (PDF)

in quartz

Vredefort (Sud Africa) ~300 km

Morokweng 144 Ma

Morokweng

~160 km

Talemzane (1.7 km, ~3 Ma)

Amguid (450 m, ~100.000 years)

Tin Bider (6 km, ~70 Ma)

Gosses Bluff (Australia) (22 km, ~142 Ma)

Manicougan (Canada) (100 km, ~214 Ma)

~24 km

Ries crater (Germany) ~ 15 Ma

Steinheim

Nördlingen

Chesapeake Bay (85 km 1.3 km deep, ~35 Ma)

Meteor Crater (Arizona)

1.200 m

~ 50,000 years

Wolfe Creek (Australia) (900 m, 300,000 anni)

Gosses Bluff (Australia) (22 km, 142 Ma)

Rio Cuarto (Argentina)

Lonar (India)

Un rischio molto particolare

-  Altamente improbabile (tempi scala non �politici�)

-  Altamente distruttivo (molti milioni di morti)

-  Prevedibile (anche con largo anticipo)

- Forme di difesa da coordinare a livello mondiale

Un oceano di plastica

La fine di un albatross…

Speriamo che non sia anche la nostra…

FINE

Le meteoriti

Un laboratorio naturale per lo studio dell�origine ed evoluzione del sistema solare

Le meteoriti sono rocce di origine extraterrestre, catturate dal campo gravi tazionale del la Terra.

433 Eros (33 x 13 x 13 km)

Marte

Luna L’origine delle meteoriti Le meteor i t i sono per la

massima parte frammenti di asteroidi e in misura minore frammenti della superficie di Luna e Marte, e fors’anche dei nuclei delle comete.

Ikeya-zhang

Le meteo r i t i , sono p e r t a n t o u n m o d o economico per studiare l�origine e l�evoluzione del sistema solare.

Caratteri macroscopici: crosta di fusione e forma Le meteoriti hanno spesso forme aerodinamiche modellate durante il volo ablativo in atmosfera e sono ricoperte da una sottile �crosta di fusione�

Lafayette, Indiana, USA conosciuta dal 1931 Nakhlite marziana, 800 g

2 cm

Adamana, A r i z o n a , USA Condrite L6

Siena, Italia - caduta il 16 giugno 1794 Condrite ordinaria (LL5)

~10,000 meteoriti provenienti da deserti caldi

Le meteoriti dei deserti caldi

Dar al Gani (DaG) 749,Libya found 1999, October Carbonaceous chondrite (CO3), 180 kg

L’Antartide è la regione p i ù p r o d u t t i v a d e l pianeta per la ricerca di meteoriti.

~30,000 meteoriti sono s t a t e r a c c o l t e i n Antartide in soli 35 anni di ricerche sistematiche da Giappone USA e, dal 1990, l’Italia.

Le meteoriti antartiche

Miller Butte (MIB) 01001,northern Victoria Land, Antarctica found 2001, 19 December Ordinary chondrite (L6), 6 kg

La straordinaria fertilità è dovuta a tre fattori: facile individuazione sul ghiaccio, condizioni climatiche favorevoli alla conservazione nel tempo e presenza di meccanismi di accumulo glaciale.

La straordinaria produttività dell’Antartide

Miller Butte (MIB) 01001,northern Victoria Land, Antarctica - found 2003, 8 January Ordinary chondrite (LL6), 725 g

Il meccanismo di concentrazione di meteoriti in Antartide (trappole glaciologiche)

Le concentrazioni di meteoriti in Antartide

Le concentrazioni di meteoriti in Antartide

La trappola per meteoriti di Frontier Mountain

La classificazione delle meteoriti

86 % 8 % 5 %

1 %

5 % 80 % 1 % <1 %

<1 % <1 %

frequency %

La meteorite Torino 18 maggio 1988 ~14:00

(Aeritalia, Leumann, Pianezza, Collegno)

La meteorite di Fermo 26 settembre 1996

Le condrule

Carancas (Perù) 15 settembre 2007

Pallasiti

Le figure di Widmadstatten

Campo del Cielo

La meteorite di Hoba (Namibia) 66 ton

2.7 x 2.7 x 0.9 m. Massa 66 ton 84% Fe, 16% Ni, tracce di Co Scoperta nel 1920