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LETTORI SINGOLI

lunedì 8 giugno 2020

(3200) FETONTE un asteroide Near-Earth attivo di tipo Apollo . by Andreotti Roberto - INSA.

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Aggiornato il 21/08/2021

(3200) FETONTE
1983 TB



Classificazione:
Fetonte, designazione provvisoria 1983 TB , è un asteroide Apollo attivo con un'orbita che lo avvicina molto al Sole come solo pochi altri asteroidi più piccoli.
E' classificato come un asteroide Apollo , poiché il suo semiasse-maggiore dell'orbita è maggiore di quello della Terra a circa 1,27 UA (190 milioni di km).
E' anche sospettato per essere un membro della famiglia degli asteroidi di 2 Pallade .
E' classificato come un asteroide potenzialmente pericoloso (PHA), ma ciò non significa che vi sia una minaccia a breve termine di un impatto. È un asteroide potenzialmente pericoloso semplicemente a causa delle sue dimensioni ( magnitudine assoluta H ≤ 22 ) e della distanza di intersezione dell'orbita minima della Terra ( MOID della Terra ≤ 0,05 UA ).
La distanza di intersezione dell'orbita minima terrestre (T-MOID) è 0,01945 UA (2.910.000 km), definita dalla distanza più breve tra l'orbita di Fetonte e l'orbita della Terra.

Passaggi ravvicinati:
2007 - Fetonte si avvicinò a 0.120895 UA (18.085.600 km) dalla Terra il 10 dicembre 2007 e fu rilevato dai radar di Arecibo . Quando poi arrivò al perielio nel luglio 2009, fu trovato più luminoso del previsto. Durante il suo approccio, il veicolo spaziale STEREO-A ha rilevato un inaspettato schiarimento, all'incirca di un fattore due.

2010 - Fetonte ripreso il 25 dicembre 2010, con il telescopio Rigel 37 cm, f / 14 , all'Osservatorio Winer di Marco Langbroek.


2017 - Il 16 dicembre 2017, alle 23:00 UT , Fetonte è passato a 0,06893169 UA (10.312.034 km) dalla Terra (27 distanze lunari).
La distanza di avvicinamento alla Terra era nota con una precisione di ±700 m.
Questa è stata l'occasione migliore per riprendere con osservazioni radar da Goldstone e da Arecibo , con una risoluzione di 75 metri/pixel.


L'asteroide era abbastanza luminoso da essere visto in piccoli telescopi, raggiungendo un picco di magnitudo 10,8 tra il 13 e il 15 dicembre mentre si oscurava leggermente fino a magnitudo 11 il 16 dicembre al più vicino avvicinamento. Arecibo fece osservazioni di Fetonte dal 15 al 19 dicembre. Non avvicinerà la Terra più vicino del passaggio del 2017 fino al 14 dicembre 2093, quando passerà 0,01981 UA (2.964.000 km) dalla Terra.
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Immagine Termica ).

Scoperta e denominazione:
Fetonte è stato il primo asteroide ad essere scoperto usando le immagini di un veicolo spaziale. Simon F. Green e John K. Davies lo hanno scoperto in immagini dall'11 ottobre 1983, mentre cercavano oggetti in movimento nei dati del satellite astronomico a infrarossi (IRAS).
Fu formalmente annunciato il 14 ottobre nella circolare IAUC 3878 insieme alla conferma ottica di Charles T. Kowal , che dichiarò che aveva un aspetto asteroide.
La sua designazione provvisoria fu 1983 TB , e successivamente ricevette la designazione numerica e il nome 3200 Fetonte nel 1985, è stato intitolato in onore al mito greco di Phaëthon , figlio del dio sole Helios .

Dati fisici:
Ha una magnitudine assoluta (H) di +14,3 mag , e si ricava un albedo di 0,1066 , dalle misurazioni delle dimensioni con un diametro medio di 6,25 +/- 0.15 km.
Nel passaggio al perielio, raggiunge una velocità di 110 km/s (400.000 km/h) e temperature superficiali superiori a 750° C.
Ha un rapido periodo di rotazione di 3,604 h.

CURVE DI LUCE:



OCCULTAZIONI STELLARI:
La sera del 25 ottobre del 2019 , Fetonte, nella sua traiettoria interna al sistema solare ha occultato la stella TYC 3268-00276-1 di magnitudine +11,3 nel V e +10.7 in R, come da previsioni fornite dal servizio IOTA (International Occultation Timing Association ).
Passando sopra il nord della Toscana tra Lucca e Pisa.

La sera del 25 ottobre con congruo anticipo, lo staff dell'Osservatorio Astronomico di Tavolaia di Santa Maria a Monte si è recato in una zona adiacente a Pisa e precisamente in localita’ Il Marmo nel territorio del Comune di San Giuliano Terme , nei pressi del fiume Serchio, il team di ripresa era composto da Mauro Bachini , Andrea Buti, , Elia Dal Canto , Fabrizio Mancini e Giacomo Succi.
Nelle vicinanze della nostra postazione era posizionato il team di Massa del GAM (Gruppo Astrofili Massesi) con Pietro Baruffetti e altri astrofili esperti nel settore delle occultazioni (purtroppo alcuni problemi tecnici non hanno permesso agli amici di Massa di riprendere il fenomeno, il loro telescopio ha avuto problemi nel puntamento del target), la stessa sera in Toscana ha seguito l’occultazione Sauro Donati nei pressi di Lucca (osservazione positiva con il metodo del drift scan) e hanno seguito l’occultazione gli amici dell’Osservatorio di Pian dei Termini a San Marcello Pistoiese ( occultazione negativa) utilizzando la tecnica delle riprese video.

Ripresa di Sauro Donati - Lucca ).

RISULTATI:

OCCULTAZIONE del 29/07/2019:

Forma:
Troviamo che l'asse di rotazione di Fetonte sia vicino all'eclittica con le coordinate per il polo nord di (315°, −45°), in accordo con diverse analisi precedenti.
Il modello di forma finale è approssimativamente sferoidale con una cresta equatoriale.


Immagini radar per la determinazione della forma e delle dimensioni ).

Superficie e composizione:
Fetonte è un asteroide con caratteristiche abbastanza inusuali in quanto la sua orbita ricorda più da vicino quella di una cometa che un asteroide; è stata definita una " cometa rocciosa ".
La sua classificazione spettrale è:
Tholen spectral type (spec_T) = F
SMASSII spectral type (spec_B) = B
In alcuni studi recenti eseguiti dalla NASA, sono stati osservate code di polvere, e nel 2010, è stato rilevata su di esso un esplosione di polvere.
È possibile che il calore del Sole stia causando fratture simili alle crepe nel fango di un lago asciutto. Ciò si verifica perché la sua orbita lo porta molto vicino al Sole (0,14  UA al perielio) causando un riscaldamento estremo, con una sufficiente pressione della radiazione solare per spingere eventuali pezzi separati dalla superficie dell'asteroide.
Dalla sua scoperta, sono stati trovati molti altri oggetti che mostrano elementi misti cometari e asteroidi, come 133P/Elst-Pizarro, portando a una nuova classe di oggetti chiamata "asteroidi attivi".
Fetonte è troppo caldo per permettere al ghiaccio di  sopravvivere vicino alla superficie. Considerando la breve stabilità termodinamica del ghiaccio profondamente sepolto, ricaviamo che la sua sopravvivenza richiederebbe una diffusività termica molto piccola (simile alla regolite) (<10-8 m2/S) o l'inserimento inaspettatamente recente in questa orbita, minore di circa un milione di anni, o entrambi.

 ( Analisi spettrale tra 0,3 e 2,5 micrometri ).

Analisi del flusso termico - SPITZER ).

Nel 2018, le osservazioni hanno rivelato che Fetonte era di colore blu, il che è un evento estremamente raro tra gli asteroidi.
Indice colore : B - V = 0,58
Al contrario, la maggior parte degli asteroidi tende ad essere grigia o rossa.
Nel 2020, uno studio polarimentico ha rivelato che ha una superficie con ripide pendenze coperta da un mix di regolite con ciottoli più grandi.

Analisi spettrali per zone:
Vi riportiamo le varie analisi spettrali delle varie zone della superficie studiate in questa ricerca.


Spettri in base alla zona specifica indicata dalla corrispondette lettera:






Un asteroide attivo:
Più precisamente potrebbe essere una cometa a base Sodio.
Considerato che la temperatura superficiale di Fetonte arriva a circa 750 °C al perielio, è chiaro che ogni elemento volatile termicamente connesso con la superficie è stato perso da tempo nello spazio e non può essere il responsabile dell’emissione dei meteoroidi che va a rifornire la corrente delle Geminidi, come accadrebbe per una classica cometa. 
Peraltro l’attività di Fetonte avviene solo in prossimità del perielio, se la causa fosse la sublimazione del ghiaccio sarebbe invece estesa lungo quasi tutta l’orbita. 
Osservazioni spettrali condotte nel 2020 hanno indicato un’assenza completa di minerali idrati sulla superficie di Fetonte, supportando ulteriormente la conclusione che non è l’acqua la fonte dell’attività.

(Rappresentazione artistica dell'asteroide Fetonte riscaldato dal Sole. La superficie diventa così calda che il sodio all'interno della roccia può vaporizzare e sfiatare nello spazio, facendolo brillare come una cometa e rimuovendo polvere e piccoli detriti rocciosi. Crediti: NASA/JPL-Caltech/IPAC).

In passato per giustificare l’attività di Fetonte erano stati esaminati gli effetti delle temperature estreme che l’asteroide sperimenta al perielio. Questi studi avevano mostrato che il ciclo dell’escursione termica può frammentare in modo efficiente i massi superficiali che diventerebbero così una sorgente di polvere e detriti che potrebbero essere espulsi dalla superficie per alimentare l’attività osservata e il flusso di meteoroidi associato. 
Per via di questa attività peculiare si considerava Fetonte come una “cometa di roccia“. 
Tuttavia, è improbabile che la sola fratturazione termica produca un’accelerazione sufficiente per consentire a polvere e frammenti di superare la velocità di fuga e abbandonare Fetonte. 
Per questo motivo è stato recentemente preso in considerazione un elemento alternativo: il sodio. L’idea di base è che l’attività di Fetonte sia dovuta alla sublimazione del sodio presente nella matrice rocciosa del corpo che fa le veci del vapore d’acqua in una cometa tradizionale. 
Questo meccanismo spiegherebbe anche il motivo della scarsità di sodio nelle meteore delle Geminidi: il sodio verrebbe perso nello spazio permettendo a polvere e frammenti di lasciare la superficie dell’asteroide.

Il tasso di produzione totale di sodio calcolato per Phaethon in funzione della distanza eliocentrica entro circa un’unità astronomica dal Sole (45 giorni prima del perielio). Crediti: Joseph R. Masiero et al. 2021 Planet. Sci. J. 2 165 ).

Per indagare sulla plausibilità di questa ipotesi, un team di astrofisici guidati da Joseph Masiero del Jet Propulsion Laboratory ha costruito un modello termo-fisico di Fetonte, considerandolo come un corpo sferico, rotante e orbitante attorno al Sole costituito da una miscela porosa di silicati e granelli di sodio. Il team ha anche eseguito in laboratorio degli esperimenti di riscaldamento su campioni della meteorite di Allende, una condrite carbonaceo che potrebbe arrivare da un corpo simile a Fetonte, per cercare l’emissione del gas di sodio.
Il modello teorico mostra che, entro circa un’unità astronomica (1 UA) dal Sole, il tasso di produzione di sodio aumenta di sei ordini di grandezza, raggiungendo brevemente un tasso di produzione molare simile al tasso di produzione di acqua della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko a 2,1 AU. 
Se su Fetonte fosse presente sodio puro come nel modello e si verificasse un degassamento così forte, causerebbe facilmente l’espulsione di polvere nello spazio in modo simile a una cometa classica.
In laboratorio il contenuto di sodio è stato determinato per tutta una gamma di temperature sui singoli minerali all’interno di ciascun campione, che sono stati analizzati anche dopo il riscaldamento per determinare le modifiche avvenute nella loro composizione chimica. 
Il ciclo di riscaldamento-raffreddamento è stato di lunghezza paragonabile al periodo di rotazione di Fetonte (3,6 ore), con temperature compatibili con il passaggio al perielio. 
Il risultato dei test di laboratorio è stato un impoverimento del sodio rispetto agli altri elementi chimici presenti: questo dimostra che, nelle condizioni adatte, il sodio può essere disperso nello spazio.


Parametri orbitali:
Orbita intorno al sole in 1,43 anni (523,6068 giorni), con un semiasse-maggiore dell'orbita di 1,2713679 UA, possiede un'eccentricità di 0,8898311 che gli fa variare la sua distanza dal sole dagli 0,14006517 UA del perielio fino ai 2,40267 UA dell'afelio.
La sua orbita è inclinata di 22,2595117° rispetto all'eclittica, l'argomento del perielio è di 322,1867°, mentre la longitudine del nodo ascendente è di 265.2177°.

Grafico dell'orbita - JPL ).

Immagine HUBBLE ).

Lo sciame meteorico delle Geminidi:
Poco dopo la sua scoperta, Fred Whipple ha osservato che :
- "gli elementi orbitali di Fetonte (1983 TB) mostrati sulla IAUC 3879 sono praticamente coincidenti con gli elementi orbitali medi di 19 meteore Geminidi fotografate con le telecamere meteoriche Super-Schmidt".
In altre parole, Fetonte è il corpo genitore a lungo cercato della pioggia delle meteoriti Geminidi di metà dicembre.


Le Geminidi sono uno sciame meteorico annuale.
Sono attive dal 3 al 19 dicembre, col picco tra il 13 e 14 dicembre, sembrano partire da un radiante situato qualche grado nord/ovest di Castore, la stella alpha della costellazione dei Gemelli; con il passare dei giorni si sposta da nord/ovest verso est.
La sua sigla internazionale è GEM. Quando la Terra si trova in prossimità del nodo ascendente di 3200 Fetonte si possono contare circa 120 meteore ogni ora.


La velocità d'impatto di queste meteore con l'atmosfera è relativamente lenta, circa 35 km/s, la densità varia tra 1 e 3 kg/dm3 ,ed è uno sciame giovane, le cronache riportano che la prima osservazione risale al 1862 con una frequenza di 20-30 meteore all'ora.

LINK : 
Shape model of 3200 Phaethon from radar and lightcurve observations
Hubble Space Telescope Observations of 3200 Phaethon At Closest Approach
https://arxiv.org/pdf/1809.04713 
OCCULTAZIONE ASTEROIDALE DI (3200) PHAETHON del 25 OTTOBRE 2019
http://www.cielisutavolaia.com/25_10_2019-occultazione-phaethon/ 
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A cura di Andreotti Roberto.


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