La Fascia Principale degli Asteroidi

Nel 1596 Keplero ipotizzò che tra l’orbita di Marte e quella di Giove vi potesse essere un pianeta, le due orbite erano troppo separate e qualcosa ci doveva essere. In quella regione un pianeta in effetti non c’è, ma vi si trova la Fascia Principale degli Asteroidi, un anello di frammenti e detriti di roccia che non sono riusciti a compattarsi in un unico corpo planetario.

Del resto la massa della Fascia Principale è troppo piccola per formare un pianeta. Nonostante vi siano milioni di corpi, di cui la maggior parte estremamente piccoli, si stima che nella Fascia Principale vi sia una massa totale appena il 4% di quella della Luna. Questo fatto stupisce ancor di più se si pensa che la metà di tale massa è costituita dai soli quattro oggetti più grandi, Cerere, Vesta, Pallade e Igea, e che il più grande di questi, Cerere, da solo ne detenga addirittura un terzo.

Cerere in effetti più che un asteroide è classificabile come pianeta nano, così come Plutone, Haumea e Makemake, ed è l’unico oggetto di questa categoria a trovarsi nella regione interna del Sistema Solare. La sua scoperta avvenne il 1° gennaio 1801 ad opera del sacerdote siciliano Giuseppe Piazzi mentre era impegnato nell’osservazione di una stella, e fu poi confermata dal matematico Carl Friedrich Gauss entro la fine di quell’anno. Cerere rimase solo un puntino fino a quando Hubble ne ottenne le prime immagini ad alta risoluzione e poi, nel 2015 la sonda Dawn ne poté osservare da vicino la superficie.

Cerere così come osservata dalla sonda Dawn. Credits: NASA

Nella Fascia di Asteroidi non è interessante solo ciò che c’è, ma anche quello che non c’è. Al suo interno vi sono infatti alcune regioni del tutto (o quasi) prive di asteroidi dette interruzioni di Kirkwood da Daniel Kirkwood, l’astronomo americano che nel 1866 ne scoprì l’esistenza. Per capirne il significato dobbiamo addentrarci un pochino nel concetto di moto caotico.
Il Sistema Solare è un sistema caotico, in cui ogni corpo interagisce gravitazionalmente con tutti gli altri: ogni asteroide, nel corso della sua orbita, riceve stimoli da tutte le direzioni, dagli altri asteroidi e dai pianeti. L’effetto totale è nullo: per ogni forza che attrae l’asteroide in una direzione, prima o poi ne capiterà un’altra ad attrarlo nella direzione opposta. Ci sono però alcuni casi in cui questo smette di essere vero perché l’interazione gravitazionale è ripetuta nel tempo e regolare, non caotica. Le interruzioni di Kirkwood corrispondono ai punti in cui Giove interagisce in maniera periodica con gli asteroidi della fascia principale: la risonanza orbitale (così viene chiamata) 3:1 ad esempio significa che per ogni orbita di Giove gli asteroidi ne compiono 3. L’effetto è quello di ripulire la zona corrispondente: subendo l’interazione con Giove gli asteroidi in risonanza vengono lanciati in giro per il Sistema Solare e possono occasionalmente arrivare vicini alla Terra, diventando potenzialmente pericolosi ma permettendoci anche di rinvenire le meteoriti da cui possiamo imparare qualcosa dell’origine del nostro sistema planetario.

Le interruzioni di Kirkwood permettono di distinguere tre regioni principali nella Fascia di Asteroidi: la zona I si trova tra 2.06 e 2.5 unità astronomiche, la zona II tra 2.5 e 2.82 e la zona III arriva fino a 3.28 unità astronomiche.

Articolo uscito per il 21° giorno del calendario dell’avvento su EduINAF

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