Nel 2023 la Nasa ha osservato uno strano asteroide: sappiamo da tempo che l’asteroide 3200 Phaethon si comporta come una cometa. Si illumina e forma una coda quando è vicino al Sole, ed è la fonte della pioggia meteorica annuale delle Geminidi, anche se le comete sono responsabili della maggior parte delle piogge meteoriche. Gli scienziati avevano attribuito il comportamento simile a una cometa di Phaethon alla polvere che fuoriesce dall’asteroide mentre viene bruciato dal Sole. Tuttavia, un nuovo studio che utilizza due osservatori solari della NASA rivela che la coda di Phaethon non è affatto polverosa, ma in realtà è composta da gas di sodio:
“La nostra analisi mostra che l’attività simile a una cometa di Phaethon non può essere spiegata da nessun tipo di polvere“, ha detto il dottorando del California Institute of Technology Qicheng Zhang, che è l’autore principale di un articolo pubblicato sul Planetary Science Journal che riporta i risultati. Gli asteroidi , che sono per lo più rocciosi, di solito non formano code quando si avvicinano al Sole. Le comete, tuttavia, sono un misto di ghiaccio e roccia, e in genere formano code quando il Sole vaporizza il loro ghiaccio, facendo esplodere materiale dalle loro superfici e lasciando una scia lungo le loro orbite. Quando la Terra attraversa una scia di detriti, quei frammenti di comete bruciano nella nostra atmosfera e producono uno sciame di stelle cadenti: una pioggia di meteoriti. Dopo che gli astronomi hanno scoperto Phaethon nel 1983, si sono resi conto che l’orbita dell’asteroide corrispondeva a quella delle meteore Geminidi. Ciò indicava Phaethon come la fonte della pioggia meteorica annuale, anche se Phaethon era un asteroide e non una cometa.
Nel 2009, il Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) della NASA ha individuato una breve coda che si estendeva da Phaethon mentre l’asteroide raggiungeva il suo punto più vicino al Sole (o “perielio”) lungo la sua orbita di 524 giorni. I normali telescopi non avevano mai visto la coda perché si forma solo quando Phaethon è troppo vicino al Sole per essere osservato, tranne che con gli osservatori solari. STEREO ha anche visto la coda di Phaethon svilupparsi nei successivi approcci solari nel 2012 e nel 2016. L’aspetto della coda ha supportato l’idea che la polvere stesse fuoriuscendo dalla superficie dell’asteroide quando riscaldata dal Sole.
Tuttavia, nel 2018, un’altra missione solare ha ripreso parte della scia di detriti Geminid e ha trovato una sorpresa. Le osservazioni della Parker Solar Probe della NASA hanno mostrato che la scia conteneva molto più materiale di quanto Phaethon potesse perdere durante i suoi avvicinamenti ravvicinati al Sole. La squadra di Zhang si è chiesta se dietro il comportamento simile a una cometa di Fetonte ci fosse qualcos’altro oltre alla polvere. “Le comete spesso brillano brillantemente per l’emissione di sodio quando sono molto vicine al Sole, quindi sospettavamo che anche il sodio potesse svolgere un ruolo chiave nell’illuminazione di Phaethon”, ha detto Zhang. Uno studio precedente , basato su modelli e test di laboratorio, ha suggerito che l’intenso calore del Sole durante gli avvicinamenti solari ravvicinati di Phaethon potrebbe effettivamente vaporizzare il sodio all’interno dell’asteroide e guidare l’attività simile a una cometa. Sperando di scoprire di cosa sia veramente fatta la coda, Zhang l’ha cercata di nuovo durante l’ultimo perielio di Phaethon nel 2022. Ha utilizzato la navicella spaziale dell’Osservatorio solare ed eliosferico (SOHO), una missione congiunta tra la NASA e l’Agenzia spaziale europea (ESA) – che dispone di filtri colorati in grado di rilevare sodio e polvere. Il team di Zhang ha anche cercato immagini d’archivio da STEREO e SOHO, trovando la coda durante 18 degli avvicinamenti solari ravvicinati di Phaethon tra il 1997 e il 2022.
Nelle osservazioni di SOHO, la coda dell’asteroide appariva luminosa nel filtro che rileva il sodio, ma non appariva nel filtro che rileva la polvere. Inoltre, la forma della coda e il modo in cui si illuminava mentre Phaethon passava davanti al Sole corrispondeva esattamente a ciò che gli scienziati si aspetterebbero se fosse fatta di sodio, ma non se fosse fatta di polvere. Questa prova indica che la coda di Fetonte è fatta di sodio, non di polvere. “Non solo abbiamo un risultato davvero interessante che ribalta 14 anni di riflessione su un oggetto ben esaminato”, ha detto il membro del team Karl Battams del Naval Research Laboratory, “ma lo abbiamo anche fatto utilizzando i dati di due veicoli spaziali eliofisici – SOHO e STEREO – che non erano affatto pensati per studiare fenomeni come questo”.
Zhang e i suoi colleghi ora si chiedono se alcune comete scoperte da SOHO – e dai cittadini scienziati che studiano le immagini SOHO come parte del Sungrazer Project – non siano affatto comete. “Molte di quelle altre ‘comete’ che costeggiano il sole potrebbero anche non essere ‘comete’ nel solito senso di corpo ghiacciato, ma potrebbero invece essere asteroidi rocciosi come Phaethon riscaldati dal Sole”, ha spiegato Zhang.
Tuttavia, rimane una domanda importante: se Phaethon non rilascia molta polvere, come fa l’asteroide a fornire il materiale per la pioggia di meteoriti delle Geminidi che vediamo ogni dicembre? Il team di Zhang sospetta che una sorta di evento dirompente qualche migliaio di anni fa – forse un pezzo dell’asteroide che si è rotto sotto le sollecitazioni della rotazione di Phaethon – abbia causato a Phaethon l’espulsione del miliardo di tonnellate di materiale stimato per costituire il flusso di detriti di Geminid. Ma quale sia stato quell’evento rimane un mistero.
Altre risposte potrebbero arrivare da una prossima missione della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) chiamata DESTINY+ (abbreviazione di Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voyage Phaethon fLyby and dUst Science). Entro la fine di questo decennio, la navicella spaziale DESTINY+ dovrebbe sorvolare Phaethon, fotografare la sua superficie rocciosa e studiare la polvere che potrebbe esistere attorno a questo enigmatico asteroide.
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