Da dove arriva la quasi-luna della Terra?

by Giuseppe Donatiello

Tra i circa 30mila asteroidi vicini alla Terra (NEA) conosciuti, appena una decina possiede caratteristiche coorbitali terrestri con semiasse maggiore ~ 1 AU. In particolare, 469219 Kamo’oalewa (2016 HO3) mostra una risonanza media 1:1 metastabile con la Terra.

Orbita sincrona

Lo strano asteroide è stato scoperto nel 2016 da Pan-STARRS, un sistema di telescopi alle Hawaii progettato per identificare oggetti potenzialmente pericolosi con congruo preavviso. Kamo’oalewa misura tra i 40 e i 100 metri di diametro e ruota in 28 minuti sul suo asse. Segue un’orbita ellittica attorno al Sole ma sincrona con la Terra, dando l’impressione che l’asteroide orbita attorno al pianeta, benché fuori dall’influenza gravitazionale. La curiosa orbita e le dimensioni ridotte dell’asteroide l’hanno portato a essere scelto come primo obiettivo per la missione cinese con ritorno dei campioni Tianwen-2, prevista per il lancio nel 2025.

La particolare orbita solare seguita da 469219 Kamo’oalewa (2016 HO3).

L’interesse per l’asteroide è poi cresciuto nel 2021, quando gli studi del Large Binocular Telescope Observatory in Arizona ne hanno suggerita una composizione simile più a una roccia lunare che a un tipico asteroide. Lo spettro della luce riflessa da Kamo’oalewa ha caratteristiche spettroscopiche analoghi ai silicati lunari superficiali, suggerendo un’origine nel nostro satellite anziché nella fascia degli asteroidi come nella maggioranza dei NEA.

Un frammento lunare?

Il gruppo, guidato da Yifei JiaoBin Cheng, ha eseguito simulazioni per dimostrare che le proprietà di Kamo’oalewa sono compatibili con l’ipotesi del frammento lunare. I risultati sono stati esposti su Nature AstronomyI ricercatori hanno calcolato che l’espulsione di un frammento di almeno 36 metri di diametro richiede un proiettile di dimensioni comprese tra 0,8 e 1,4 Km, una collisione che lascerebbe dietro di sé un cratere sui 10-20 km. Di crateri con tali caratteristiche ce ne sono migliaia sul suolo selenico, ma solo alcuni sono abbastanza giovani da poter essere collegati all’impatto. Un impatto con tali proiettili è in grado di scagliare nello spazio frammenti abbastanza grandi in orbite eliocentriche, alcuni dei quali in risonanza 1:1 della Terra e persistere oggi.

Lospettro della quasi-luna al confronto con quello del suolo lunare, del meteorite Gibeon/Vaca Muerta e dell’asteroide Ausonia. L’analogia con il suolo lunare è molto forte.
[Figura tratta da Jiao, Y., Cheng, B., Huang, Y. et al. Asteroid Kamo‘oalewa’s journey from the lunar Giordano Bruno crater to Earth 1:1 resonance. Nat Astron (2024)]

Il cratere Giordano Bruno

Nella nostra regione di Sistema Solare, tuttavia, i piccoli asteroidi NEA non hanno vita facile e, entro circa 10 milioni di anni, finiscono per collidere su qualche pianeta o asteroide maggiore. La quasi-luna della Terra deve quindi avere un’età inferiore e, di conseguenza, il cratere che ha prodotto l’oggetto deve essere molto giovane. La rosa di candidati è stata quindi molto ridotta e i sospetti cadono su una sola formazione: il cratere Giordano Bruno.

Giordano Bruno, largo 22 Km e scavato da un asteroide largo 1,7 Km, è di gran lunga il cratere più giovane tra i candidati.  Nel 1976, la missione russa Luna 24, riportò sulla Terra campioni provenienti dagli ejecta di Giordano Bruno. Cheng e collaboratori hanno notato somiglianze spettrali tra i campioni di Luna 24 e Kamo’oalewa riconducibili al pirosseno.

Prezioso campione dell’interno lunare?

Il materiale che costituisce Kamo’oalewa potrebbe provenire da diversi chilometri sotto la superficie, rendendolo l’unico campione relativamente recente di materiale proveniente dall’interno lunare.

Sarebbe la prima associazione tra asteroide (metaluna terrestre) al suo cratere sorgente sulla Luna. L’ipotesi sarà testata dalla missione Tianwen-2 quando riporterà un campione di Kamo’oalewa. Nel frattempo la missione NEO Surveyor potrebbe aiutarci a identificare una più ricca popolazione NEA di origine lunare.

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