25 Feb. 2011

 

Asteroidi: Kleopatra e i suoi gemelli

 

Sulla rivista Icarus di questo mese sono stati pubblicati i risultati di una lunga ricerca avente come soggetto l'asteroide 216 Kleopatra e più in generale gli asteroidi di grandi dimensioni dotati di piccoli satelliti. I principali autori della ricerca e dell'articolo sono Franck Marchis (University of California, Berkeley) e Pascal Descamps (IMCCE, Observatoire de Paris).
Il motivo per cui i due astronomi e il loro team hanno focalizzato la loro attenzione su asteroidi con satelliti sta nel fatto che se si riesce a calcolare con precisione le orbite di questi ultimi è possibile determinare sia loro massa sia quella del corpo principale. Conoscendo con sufficiente precisione la forma e quindi il volume dell'asteroide, è poi semplice calcolare la densità, valore che fornisce preziose informazioni su quella che può essere la struttura interna dell'oggetto.
Per uno studio accurato del sistema di 216 Kleopatra, Marchis e Descamps, scopritori nel 2008 dei due satelliti dell'asteroide (immagini in alto) hanno sfruttato le potenzialità dell'ottica adattiva del Keck II delle Hawai, mentre per determinare con precisione la forma dell'oggetto hanno riesaminato tutte le occultazioni stellari da esso provocate negli ultimi 30 anni, registrate anche con piccoli telescopi.
Dopo complessivi 5 anni di ricerche e analisi, che hanno incluso anche 87 Sylvia, 90 Antiope, 121 Hermione e 22 Kalliope, il team franco-statunitense è giunto a descrive un quadro molto dettagliato per 216 Kleopatra: il corpo centrale ha un diametro massimo di 217 e una forma bilobata, mentre le due piccole lune hanno entrambe un diametro di circa 8 e una forma più sferica.
La densità di 216 Kleopatra è di circa 3,6 grammi/cm3, un dato significativo che lascia ipotizzare la presenza di ampi spazi vuoti all'interno dell'asteroide. Supponendo per un oggetto di quella taglia, una composizione mineralogica ricca di ferro e dunque una densità tipica prossima ai 5 grammi/cm3, il valore derivato dalle osservazioni sembra indicare che il 30%-50% del volume possa essere vuoto.
E' questa una situazione attesa per numerosi asteroidi, a causa dell'evoluzione collisionale che ha caratterizzato la loro popolazione a partire dalla formazione del sistema solare.
216 Kleopatra è un risultato di quella forma evolutiva distruttiva, trattandosi evidentemente di un cumulo di frammenti rocciosi e metallici, tenuti assieme dall'autogravitazione e ricoperti di regolite. I due satelliti (chiamati Alexhelios e Cleoselene, da Alexander Helios e Cleopatra Selene II, figli gemelli di Cleopatra e Marco Antonio) sono verosimilmente due grossi frammenti derivanti da impatti diversi, avvenuti attorno a 100 e 10 milioni di anni fa. Quest'ultimo avrebbe originato il satellite più interno.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: University of California, IMCCE, Keck Observatories