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4179 Toutatis

L’asteroide 4179 Toutatis (il nome deriva da una divinità celtica) che è recentemente passato alla distanza minima dalla Terra, rientra nella categoria dei NEO (Near Earth Object): una categoria di corpi celesti costituita da asteroidi e nuclei cometari inerti che sono stati catturati e/o deviati dall’attrazione gravitazionale di un pianeta che si è trovato nelle loro vicinanze orbitali. Essi rappresentano i detriti di ciò che è rimasto dalla formazione del nostro Sistema Solare e la maggior parte di essi proviene dalla fascia degli asteroidi, una zona del nostro Sistema Solare compresa fra 2,7 e 3,3 unità astronomiche (U.A.); in questa fascia sono situati almeno 200 000 corpi con diametro variabile da poche decine di metri fino a qualche chilometro.

A causa dell’attrazione gravitazionale dei pianeti di grande massa come Giove con il passare degli anni (anche milioni) le orbite degli asteroidi possono subire variazioni caotiche che li portano all’esterno della fascia degli asteroidi, oppure dirigersi verso l’interno in direzione dei pianeti interni del Sistema, tra i quali, per esempio, la Terra; alcuni di essi possono addirittura intersecare l’orbita terrestre costituendo, nel lungo periodo, un possibile pericolo per il nostro pianeta.

Oggigiorno esistono programmi della NASA  che si occupano di monitorare le orbite di questi oggetti, classificarli ed allocarli all’interno di una scala di rischio: Attualmente sono classificati 1356 oggetti NEO potenzialmente pericolosi per la Terra, pertanto questo programma merita molta considerazione. Dal 1999 esiste una scala internazionale per la valutazione del rischio associato all’orbita di un asteroide, si chiama scala Torino dal nome della città nel quale si tenne un convegno importante sui possibili impatti di corpi celesti con il nostro pianeta. La scala ha un range che va da 0 a 10 e viene divisa in tre zone: bianca, arancione e rosso. Per dare un’idea del tipo di classificazione e per farsi un’idea del livello di rischio, viene proposto un estratto dei due livelli estremi e del livello di intermedio:

  • livello 0 (zona bianca): nessun pericolo, probabilità di collisione uguale a 0 o molto bassa.
  • livello 5 (zona arancione): incontro ravvicinato che pone serie minacce di devastazione a livello regionale; gli astronomi devono dedicare particolare attenzione all’oggetto per cercare di capire se può esserci o no una collisione.
  • livello 10 (zona rossa): collisione certa, capacità di creare catastrofi climatiche su scala globale tali da compromettere l’esistenza della nostra civiltà.

Ovviamente un corpo celeste a cui viene associato un certo valore di rischio può essere riclassificato nel futuro (in basso o in alto) se dal calcolo dei nuovi parametri orbitali (che usualmente viene fatto ad ogni passaggio del corpo celeste al perielio) si ottiene una traiettoria più precisa a cui corrisponde un livello di rischio differente.

Toutatis, attualmente posizionato sulla scala di Torino a livello 0, è un NEO di tipo Apollo; gli Apollo sono una categoria di corpi celesti che possiedono un’orbita con un semiasse maggiore maggiore di 1 U.A e perielio inferiore a 1,017 U.A e prendono il nome dall’asteroide Apollo scoperto nel 1862.

Per completare la classificazione diciamo anche che esistono altre 2 famiglie di asteroidi chiamate Amor e Aten le cui caratteristiche per cui si differenziano sono:

  • Amor: corpi celesti (Near Earth Asteroid) con orbite fra la Terra e Marte.
  • Aten: corpi celesti (Near Earth Asteroid) con un semiasse più piccolo della Terra.

Torniamo a Toutatis: esso è stato scoperto nel 1934 per poi sparire per un bel po’ di tempo (così come capitò in occasione della scoperta di Ceres), venne poi riscoperto nel 1989 da Pollas. La sua conformazione è molo particolare: possiamo dire che è a forma di arachide con i due rigonfiamenti laterali che hanno un diametro rispettivamente di 4,2 Km e 2,4 Km; una caratteristica ci fa pensare che sia il risultato della fusione di due corpi.

Il suo moto di rotazione è caotico ed è il risultato della somma di due moti (come per Hyperion, un satellite di Saturno) ma possiamo definire un periodo “medio” di rotazione di circa 5,38 giorni. La sua orbita è inclinata di 0,47° rispetto all’eclittica, il che consente, se ci trovassimo sulla sua superficie, di veder i transiti dei pianeti più interni.

Orbita di Toutatis ottenuta con JPL orbit simulator

Orbita di avvicinamento alla Terra di Toutatis ottenuta con JPL orbit simulator

La sua orbita è in risonanza di moto medio 3:1 con Giove e 1:4 con la Terra; ovvero ogni 3 rivoluzioni di Toutatis Giove ne compie una, ed quattro rivoluzioni di Toutatis corrispondono ad una rivoluzione terrestre.  Le risonanze sono molto importanti in meccanica celeste e soprattutto molto diffuse nel nostro Sistema Solare; esse rappresentano una sorta di protezione contro le orbite instabili. Per questione di trasferimento energetico e di stabilità nel lungo tempo delle orbite, molto spesso satelliti/pianeti preferiscono trovarsi lungo orbite in risonanza con altri pianeti, oppure in altri casi, evitarle del tutto. Quando un corpo celeste si trova in risonanza n:m vuol dire che il periodo di rivoluzione fra i due corpi sono commensurabili ed esprimibili con un rapporto fra due numeri interi n/m.

Il passaggio di quest’anno non si è trattato dell’incontro più ravvicinato con la Terra; nel 2004 era passato molto più vicino, ovvero ad una distanza di soli 4 distanze lunari  (meno di 1,5 milioni di Km). Il telescopio di Arecibo, grazie all’eco di ritorno dei radar puntati sull’asteroide, è riuscito ad ottenere immagini della sua superficie.

Qui sotto sono mostrate due sequenze fotografiche in cui Toutatis è stato ripreso dai telescopi di skylive durante una conferenza online ad esso dedicata la sera del 12 Dicembre; in tale data l’asteroide si trovava nella costellazione dei Pesci, vicino alla stella Alrescha. Successivamente Toutatis si muoverà in direzione della costellazione della Balena per poi transitare nel Toro ed infine si allontanerà da noi in attesa del successivo passaggio.

Animazione del moto di Toutatis

Animazione del moto di Toutatis nella costellazione dei Pesci ottenuta con due fotografie scattate dallo staff di Skylive in data 12 Dicembre

Riferimenti