Le informazioni ricavate dai FlyBY di New Horizon rivelano che mancano molti oggetti nella Fascia di Kuiper

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formazione oggetti Fascia di Kuiper
Nello spazio lontano, dove la luce del Sole arriva a malapena, in quell’area del nostro Sistema Solare oltre l’orbita di Nettuno si trova la Cintura di Kuiper. Si tratta di una regione situata tra 35 e 50 volte più lontano dal sole rispetto alla Terra, popolata da corpi ghiacciati, distribuiti in un’area così ampia che non hanno mai avuto la possibilità di scontrarsi tra loro e fondersi in oggetti di dimensioni planetarie.

Plutone è il più grande che conosciamo e negli ultimi vent’anni, gli astronomi hanno individuato un paio di migliaia di altri oggetti di dimensioni che vanno da qualche metro a poche decine di chilometri di diametro.

Il guaio è che la maggior parte degli oggetti di quelle dimensioni o più piccoli sono troppo deboli per essere individuati dai telescopi. Quindi sarà difficile riuscire a capire quanti corpi piccoli ma invisibili ad nostri occhi ci siano effettivamente nella fascia di Kuiper. Ora un nuovo documento, pubblicato su Science, ha utilizzato un metodo ingegnoso per trovare la risposta a questa domanda.

Questo è importante, perché gli scienziati credono che gli oggetti della Fascia di Kuiper siano sopravvissuti alla nascita del Sistema Solare, sviluppandosi da una nube primordiale di polvere e gas. Ciò significa che la loro densità e le loro dimensioni potrebbe avere molto da dirci su come il materiale da cui sono cresciuti i pianeti è stato inizialmente assemblato.

Conteggio dei crateri

Invece di contare direttamente i piccoli oggetti della fascia di Kuiper, i ricercatori dietro il nuovo studio hanno contato i crateri creati dal campione casuale di oggetti che hanno colpito le superfici di Plutone e la sua luna più grande, Caronte.

Lì, crateri di 13 chilometri di diametro sarebbero stati realizzati da oggetti di dimensioni comprese tra 1 e 2 chilometri.

Questo è già molto al di sotto del limite di rilevamento telescopico per gli oggetti della cintura di Kuiper, ma le immagini dal flyby della missione New Horizons della NASA nel 2015 consentono di mappare crateri di appena 1,4 chilometri.

Quelli devono essere stati fatti da impatti di oggetti della fascia di Kuiper non molto più grandi di 100 metri di diametro.

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La superficie craterizzata della Planitia vulcaniana di Caronte. (NASA / Johns Hopkins University APL / SRI / K. Singer)

L’analisi dei ricercatori mostra che per crateri di 13 o più chilometri, sia su Plutone che su Caronte, la frequenza degli impatti di varie dimensioni sembra corrispondere a quello che ci si aspetterebbe dalla distribuzione delle dimensioni note per gli oggetti della cintura di Kuiper.

Tuttavia, per i crateri più piccoli il numero cala drammaticamente, e così dovrebbe essere, quindi, per la quantità di oggetti della Fascia di Kuiper in grado di creare quei crateri.

Lo stesso non accade per gli asteroidi che si scontrano con i corpi nella regione di Giove, Marte e Terra, né è coerente con i modelli teorici. L’interpretazione dei terreni più pesantemente craterizzati ha portato i ricercatori a escludere che i piccoli crateri siano stati cancellati dal riemergere geologico come l’attività criovulcanica (eruzioni di fluidi ghiacciati) negli ultimi quattro miliardi di anni. Ciò rafforza la conclusione che i crateri più piccoli non sono mai stati fatti nei numeri attesi, quindi ci deve essere un misterioso corrispondente deficit di oggetti della cintura di Kuiper di dimensioni inferiori a circa 1-2 chilometri.

Blorping e flomping

Quando i ricercatori, guidati da Kelsi Singer del Southwest Research Institute di Boulder, in Colorado, scrissero il loro studio nessuno aveva ancora visto un piccolo oggetto della fascia di Kuiper nel dettaglio. Tuttavia, la sonda New Horizons ha recentemente sorvolato un oggetto lungo 30 chilometri noto come MU₆₉ 2014 (noto anche come “Ultima Thule ) il 1 ° gennaio, e ha trasmesso delle ottime immagini.

Talvolta descritta come “a forma di pupazzo di neve“, Ultima Thule è un asteroide “binario a contatto” a due lobi, quasi certamente formata dalla fusione di due oggetti rotondi che è avvenuta così lentamente e delicatamente che nessuno dei due componenti è stato deformato nel processo.

Ma cosa è successo prima? Osservando il più grande dei due lobi, si possono distinguere quelle che sembrano tracce di parti componenti che si sono fuse abbastanza vigorosamente da schiacciarle insieme in una sfera approssimativa, ma con violenza insufficiente per distruggersi a vicenda.

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Oggetto cintura Kuiper 2014 MU₆₉. NASA / Johns Hopkins APL / SRI, National Optical Astronomy Observatory)

Queste idee hanno ispirato nuovi termini stravaganti. “Blorping” si riferisce alla fusione collisionale di materiale per assemblare ciascuno dei lobi e “flomping” descrive l’unione quando due lobi si incontrano senza provocare alcuna deformazione. Ancora più importante, questo potrebbe offrire una panoramica dei processi che hanno eliminato dalla cintura di Kuiper gli oggetti più piccoli che altrimenti avrebbero impattato con Plutone e Caronte creando piccoli crateri.

La relativa mancanza di piccoli oggetti della fascia di Kuiper potrebbe essere dovuta al fatto che, invece di rompersi a vicenda in collisioni, hanno finito per fondersi con il blorping – creando oggetti come 2014 MU₆₉.

Se questa conclusione fosse corretta, quando proviamo a contarli, vediamo una record di crescita piuttosto che di frammentazione collisionale. Le velocità orbitali sono più lente man mano che ci si allontana dal sole, quindi ci aspettiamo che le collisioni siano meno violente nella Cintura di Kuiper che nel Sistema Solare interno.

Ma anche così, un evento “blorp” per fondere due grumi piuttosto che spezzarli probabilmente richiede che i ghiacci che costituiscono la maggior parte della loro sostanza siano molto meno fragili e più soffici di quanto ci saremmo aspettati. Questa è un’informazione cruciale, dato che questi oggetti sono fatti con la materia prima da cui il Sistema Solare si è formato, gettando molta luce sulla sua evoluzione.

David Rothery, professore di Geoscienze planetarie, The Open University .

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi l’ articolo originale.