Sequenza d’impatto simulata in laboratorio e ripresa da una telecamera ad alta velocità. L’analisi della propagazione dello shock suggerisce quale possa essere stata l’origine delle gole che cingono all’equatore l’asteroide Vesta. Crediti: Angela Stickle e Peter Schultz
La sequenza è da brivido. All’istante zero un oggetto che viaggia a oltre 17 mila km/h colpisce, con un angolo d’incidenza di circa 40 gradi, il polo sud di Vesta, il secondo più grande asteroide del Sistema solare, dando origine a quello che diventerà il cratere Rheasilvia. Nell’arco di pochi secondi l’onda d’urto provocata dalla collisione si propaga al di sotto della superficie, sgretolando le rocce che si trovano in profondità. Tempo due minuti e il riverbero della distruzione, avvenuta nelle viscere dell’asteroide, si ripercuote di nuovo a livello del suolo, innescando a grande distanza dalla zona d’impatto la formazione di quelle gole che oggi appaiono come profondi canyon che cingono l’equatore di Vesta. Le stesse gole che nel 2011, un imprecisato numero di epoche più tardi, la sonda Dawn della NASA fotograferà da un’orbita ravvicinata attorno all’asteroide.
Ma come hanno potuto gli astronomi, pur aiutarti da immagini a risoluzione elevatissima, ricostruire questa complessa e niente affatto scontata sequenza? Per rispondere, dobbiamo cambiare radicalmente scena. Ci spostiamo dunque di qualche centinaio di milioni di chilometri e torniamo sulla Terra, in California, nella Silicon Valley. All’interno dell’Ames Research Center della NASA. Qui un team di ricercatori della Brown University, guidati da Angela Stickle della Johns Hopkins, sta armeggiando attorno a un enorme cannone verticale lungo oltre 4 metri, l’Ames Vertical Gun Range, progettato per simulare impatti fra corpi celesti. Sfruttando una miscela d’esplosivo e d’idrogeno gassoso ad alta pressione, il supercannone della NASA è in grado di sparare proiettili di vario materiale, grandi da 0.005 a 7.6 millimetri, a velocità spaventose: fino a 7 km/s. Ovvero, oltre 25 mila km/h, dunque perfettamente in grado di simulare un impatto da asteroide.
La cintura equatoriale di Vesta ripresa dalla sonda Dawn nel 2011 a 5200 km dalla superficie. Crediti: NASA/JPL, Caltech / UCLA MPS / DLR / IDA
Come bersaglio, hanno a disposizione un’intera schiera di Vesta in miniatura: sfere della dimensione di una palla da softball, dunque in scala con i proiettili-meteoriti sparati dal cannone, realizzate in polimetilmetacrilato (PMMA): un materiale acrilico più trasparente del vetro che però, se sottoposto a stress, diventa opaco (vedi immagine in alto). E farsi bombardare da ogni possibile angolazione da proiettili che viaggiano a svariate migliaia di chilometri orari è di sicuro una ragguardevole fonte di stress…
È così che, simulazione dopo simulazione, Stickle e colleghi sono riusciti a riprodurre su una sfera di PMMA conformazioni analoghe a quelle presenti su Vesta. Non solo: filmando i test con videocamere in grado di catturare fino a un milione di fotogrammi al secondo, hanno potuto ricostruire l’intero processo di formazione. Un impatto ad alta velocità con un angolo d’incidenza attorno ai 40 gradi: queste dunque le conclusioni alle quali sono giunti i ricercatori per spiegare ciò che osserviamo oggi. «Vesta è stato fortunato», osserva a questo proposito Peter Schultz, fra i coautori della ricerca in uscita a febbraio su Icarus (ma già disponibile online). «Se la collisione fosse stata perpendicolare alla superficie, ci ritroveremmo con un asteroide dalle dimensioni assai più modeste».
Per saperne di più:
- Leggi su Icarus l’articolo “Subsurface failure in spherical bodies: A formation scenario for linear troughs on Vesta’s surface“, di A.M. Stickle, P.H. Schultz e D.A. Crawford