Il 19 luglio 2009, un asteroide colpì Giove, creando una vistosa cicatrice nell'alta atmosfera, visibile persino della Terra con i telescopi terrestri. In base a due articoli pubblicati recentemente nella rivista Icarus, quell'oggetto aveva le dimensioni del Titanic.
I dati di tre telescopi a raggi infrarossi hanno permesso agli scienziati di osservare le calde temperature atmosferiche e le condizioni chimiche associate ai detriti dell'impatto. Mettendo insieme le tracce dei gas e dei detriti prodotti dall'onda d'urto, un team internazionale di scienziati è riuscito a dedurre che l'oggetto era un asteroide roccioso piuttosto che una cometa ghiacciata. Le squadre erano quelle guidati da Glenn Orton, un astronomo del NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, e da Leigh Fletcher, ricercatore all'Università di Oxford, Regno Unito, che ha iniziato i lavori mentre lui era un collega postdottorato al JPL.
Questa immagine ad infrarossi, mostra la radiazione termica alle lunghezze d'onda di 9,7 micron, ed è stata ottenuta con il Gemini North Telescope alle Hawaii. (Credito: Gemini Observatory / AURA / UC Berkeley / SSI / JPL-Caltech)
"I dati raccolti indicano che si è trattato di un asteroide piuttosto che una cometa, dimostrando che il Sistema Solare esterno è un luogo complesso, violento e dinamico e che molte sorprese potrebbero esserci là fuori che ci aspettano", ha detto Orton.
La nuova conclusione è coerente anche con l'evidenza dai risultati del NASA's Hubble Space Telescope che ha indicato che i detriti dell'impatto nel 2009 erano più pesanti o più densi dei detriti della cometa Shoemaker-Levy 9, l'ultimo oggetto conosciuto che si era schiantato nell'atmosfera di Giove nel 1994.
Prima di questo scontro, gli scienziati ritenevano che gli unici oggetti che avessero colpito furono le comete ghiacciate di Giove la cui orbita instabile le aveva portate abbastanza vicino a Giove per esserne risucchiate dall'attrazione gravitazionale. Quelle comete sono conosciute come le comete della famiglia di Giove. Gli scienziati ritenevano che Giove aveva già inghiottito altri oggetti come asteroidi nella sua sfera di influenza. Gli scienziati sonoa conoscenza anche dell'impatto nell'estate del 2010, che ha illuminato con un flash l'atmosfera di Giove.
Il 19 luglio 2009 un oggetto, probabilmente ha colpito Giove alle ore 09:00-11:00 UTC. L'astrofilo australiano Anthony Wesley è stato il primo a notare la cicatrice sul gante gassoso, che era apparsa come una macchia scura in lunghezze d'onda visibili. La cicatrice è apparsa alle latitudini centro-meridionali. Le osservazione della NASA con l'Infrared Telescope Facility a Mauna Kea, nelle Hawaii, effettuate la notte seguente e ulteriori osservazioni con il Nord Gemini Observatory in Hawaii, il Gemini South Telescope in Cile, e il Very Large Telescope European Southern Observatory in Cile, hanno acquisito dati nelle settimana seguente all'impatto.
I dati hanno mostrato che l'impatto aveva riscaldato la bassa stratosfera di Giove di ben 3-4 gradi Kelvin a circa 42 chilometri. Sebbene 3-4 Kelvin non siano gran chè, rappresentano comunque una significativa emanazione di energia, perché si sviluppa su tale enorme spazio.
Queste immagini mostrano otto diversi spewttri dopo l'impatto dell'asteroide che ha colpito Giove il 19 luglio 2009. Credit: NASA / JPL-Caltech / IRTF / STScI / ESO / Gemini Observatory / AURA / A. Wesley
Immergendosi nell'atmosfera di Giove, l'oggetto ha creato un canale di gas atmosferici surriscaldati dai detriti. Un'esplosione in profondità sotto le nuvole, probabilmente corrispondente a 200 trilioni di trilioni di erg di energia, o più di 5 miliardi di tonnellate di TNT, ha poi lanciato materiale al di sopra delle nubi, per poi ricadere nuovamente in basso creando particelle di aerosol e temperature calde come osservate nell'infrarosso.
"Il confronto tra le immagini del 2009 e quelle della Shoemaker Levy 9 stanno cominciando a mostrare le intriganti differenze tra i diversi tipi di oggetti che hanno colpito Giove", ha detto Fletcher. "Le macerie scure, l'atmosfera riscaldata e densa di ammoniaca in risalita sono stati simili all'impatto con la Shoemaker-Levy, ma il pennacchio di detriti in questo caso non ha raggiunto tale quota, non ha prodotto il calore nell'alta stratosfera, e conteneva tracce di idrocarburi , silicati e silice che non sono stati mai visti prima. La presenza di idrocarburi, e l'assenza di monossido di carbonio, forniscono una forte evidenza per una simulazione d'acqua impoverita nel 2009".
La rilevazione di silice in questa miscela di gas atmosferici trasformati con le reazioni chimiche ad alta energia è stato significativo perché il silice è abbondante non può che essere stato prodotto nello stesso impatto, da un forte corpo roccioso in grado di penetrare molto in profondità nell'atmosfera di Giove prima di esplodere, e non da un nucleo cometario molto più debole. Supponendo che l'urto abbia avuto una densità di circa 2,5 grammi per centimetro cubo (160 libbre per piede cubo), gli scienziati hanno calcolato un probabile diametro tra i 200 e 500 metri (700 a 1.600 piedi).
Gli scienziati hanno calcolato la serie di possibili orbite che avrebbe portato un oggetto del genere a cadere su Giove e poi hanno cercato nel catalogo degli asteroidi e comete conosciute per trovare i tipi di oggetti conqueste orbite. Un oggetto chiamato 2005 TS100, che è probabilmente un asteroide, o una cometa estinta, potrebbe essere il primo candidato per l'impatto, possedendo un'orbita molto caotica e fatta diversi approcci molto vicino a Giove.
"Non ci aspettavamo di scoprire che un asteroide è stato il probabile responsabile di questo impatto, ma ora abbiamo imparato che Giove può essere colpito da una diversità di oggetti", ha detto Paul Chodas, uno scienziato del NASA Near-Earth Object Program Office al JPL. "Gli Impatti di asteroidi su Giove erano ritenuti piuttosto rari rispetto agli impatti delle comete della famiglia di Giove', ma ora sembra che ci può essere una significativa popolazione di asteroidi in questa categoria".
La rilevazione di silice in questa miscela di gas atmosferici trasformati con le reazioni chimiche ad alta energia è stato significativo perché il silice è abbondante non può che essere stato prodotto nello stesso impatto, da un forte corpo roccioso in grado di penetrare molto in profondità nell'atmosfera di Giove prima di esplodere, e non da un nucleo cometario molto più debole. Supponendo che l'urto abbia avuto una densità di circa 2,5 grammi per centimetro cubo (160 libbre per piede cubo), gli scienziati hanno calcolato un probabile diametro tra i 200 e 500 metri (700 a 1.600 piedi).
Gli scienziati hanno calcolato la serie di possibili orbite che avrebbe portato un oggetto del genere a cadere su Giove e poi hanno cercato nel catalogo degli asteroidi e comete conosciute per trovare i tipi di oggetti conqueste orbite. Un oggetto chiamato 2005 TS100, che è probabilmente un asteroide, o una cometa estinta, potrebbe essere il primo candidato per l'impatto, possedendo un'orbita molto caotica e fatta diversi approcci molto vicino a Giove.
"Non ci aspettavamo di scoprire che un asteroide è stato il probabile responsabile di questo impatto, ma ora abbiamo imparato che Giove può essere colpito da una diversità di oggetti", ha detto Paul Chodas, uno scienziato del NASA Near-Earth Object Program Office al JPL. "Gli Impatti di asteroidi su Giove erano ritenuti piuttosto rari rispetto agli impatti delle comete della famiglia di Giove', ma ora sembra che ci può essere una significativa popolazione di asteroidi in questa categoria".
Il prossimo passi in questa inchiesta sarà quello di utilizzare simulazioni dettagliate dell'impatto per rifinire le dimensioni e le proprietà della simulazione, e di continuare a utilizzare immagini ad infrarossi, oltre a lunghezze d'onda visibili, per la ricerca di detriti di impatti futuri di questa dimensione o più piccoli.
JPL è gestito per conto della NASA dal California Institute of Technology di Pasadena.
JPL è gestito per conto della NASA dal California Institute of Technology di Pasadena.
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