Els asteroides, aquells misteriosos cossos rocosos que veiem travessar l'espai, continuen fascinant els científics amb els seus secrets. Però, com es formen aquests objectes celestes? La resposta ens porta a més de 4000 milions d'anys enrere, quan el nostre sistema solar estava en les seves primeres etapes de formació. Els asteroides es van originar per "agregació", un fenomen en què petites partícules i pols en el disc protoplanetari del sistema solar es van unir per la seva pròpia atracció gravitatòria. Aquestes petites agrupacions es van fusionar gradualment per formar cossos més grans, tot i que alguns d'ells es van trencar per col·lisions entre ells. De fet, molts dels asteroides que veiem avui estan formats per milions de fragments més petits, semblant a piles de brossa espacial.
Els científics creuen que els asteroides més grans van néixer durant les primeres etapes de la formació del sistema solar. En canvi, els asteroides més petits que observem avui en dia són el resultat de col·lisions i fragments que es van produir durant aquesta llarga història de formació. L'estudi dels asteroides ens ofereix una finestra única per entendre la matèria primera que va donar origen al nostre sistema solar, fet que els converteix en objectes d'un gran interès per als astrònoms.
Quines mides tenen aquests misteriosos cossos? Des dels modestos objectes de pocs metres fins als cossos de centenars de quilòmetres de diàmetre, els asteroides abasten un ampli espectre de dimensions. Malgrat que només hi ha uns pocs cossos enormes com Ceres, Vesta, Pallas i Hygiea, que han estat catalogats com a planetes nans, la majoria dels asteroides es troben en la franja del cinturó d'asteroides, situat entre Mart i Júpiter. Tot i així, tots els asteroides junts, grans i petits, no aconsegueixen sumar la massa de la Lluna.
Per què hi ha una concentració tan gran d'asteroides al cinturó d'asteroides? La resposta rau en la influència de Júpiter. La massa i gravetat d'aquest gegant gasós han modificat les òrbites dels cossos més petits, principalment els que es troben a prop d'ell, evitant que es formés un planeta. A més, algunes d'aquestes òrbites es poden veure afectades per entrar en ressonància amb Júpiter, projectant-les cap a òrbites més exteriors, com els Centaurs o els objectes transneptunians.
Què podem aprendre analitzant mostres d'asteroides? Els asteroides, en sentit temporal i geològic, representen una mena de càpsules del temps que ens permeten estudiar la matèria primordial que va formar el nostre sistema solar. Si els classifiquem segons la seva composició, trobem principalment tres tipus: els de tipus C (carboni), M (metàl·lics) i S (silicats), cada un format per diversos subgrups en funció del material que els composa.
Tenen aquests cossos una estructura interna? La gran majoria dels asteroides són, en realitat, conglomerats de fragments units per una feble gravetat, sense cap estructura interna diferenciada. Només els asteroides més grans, de centenars de quilòmetres de diàmetre, poden mostrar algun grau de diferenciació interna.
Quant a la temperatura, aquests cossos varien segons la seva proximitat al Sol, amb temperatures que poden oscil·lar entre els gèlids -100 °C dels asteroides del cinturó principal i els calorosos 500 °C dels asteroides més propers al Sol.
Quina diferència hi ha entre un cometa i un asteroide? Bàsicament, la seva composició. Mentre els asteroides són cossos rocosos, metàl·lics o amb una combinació dels dos, els cometes estan formats per minerals, gels i matèria orgànica. Aquesta diferència es manifesta clarament en els espectaculars fenòmens de les cometes, com les comes i cues gasoses, que es produeixen quan s'apropen al Sol i alguns dels seus components sublimen.
Els objectes més grans del cinturó d'asteroides. Crèdits: Wikimedia Commons
Per últim, la qüestió de la seguretat planetària. La gran majoria dels asteroides no representen un risc significatiu per a la Terra, però alguns són monitoritzats atentament ja que tenen una petita probabilitat d'impacte. Els científics mantenen una llista actualitzada d'objectes perillosos, i gràcies a l'observació constant, podem determinar el seu moviment i, en alguns casos, considerar possibles estratègies per minimitzar el risc d'impacte. La recerca continua per descobrir nous asteroides i avaluar els seus moviments, mantenint una atenta vigilància al cel.
Crèdits: ESA
Una manera de classificar el perill que representa un asteroide és utilitzant l’anomenada escala de Palerm (Chesley et al. (Icarus 159, 423-432 (2002)).
El valor d’aquest índex es calcula tenint en compte diferents factors del potencial impacte, tals com:
1) La probabilitat de l’impacte (p.ex. 1 entre 5000)
2) El temps que falta fins a la data prevista de l’impacte (per exemple 15 anys)
3) L’energia de l’impacte, que depèn entre d’altres del tamany de l’objecte, la seva composició, la velocitat d’impacte, etc.
El resultat del càlcul d’aquest índex és poc intuïtiu. El màxim risc que podria representar un asteroide (un impacte energètic i imminent) correspondria a un valor 2 a l’escala de Palerm. Per contra, un possible impacte llunyà en el temps i poc energètic, tindria un valor de -14 en aquesta escala. De la llista actual d’asteroides perillosos (a dia 27 de maig de 2022), el més perillós és l’asteroide 2021 QM1, que té un valor de l’escala de Palerm de -2.72. Quan sigui observat de nou en la seva propera aproximació amb la Terra, segurament podrem refinar la seva òrbita i descartar-ne la perillositat.
Si pel contrari descobrim que un objecte te una possibilitat molt real d’impactar amb la Terra, hi ha diverses mesures de mitigació, en funció de la perillositat de l’impacte.
Si es tractés d’un objecte petit (d’entre 5 i 30 m), es calcularia el passadís d’impacte (zona de la superfície terrestre on es preveu l’impacte, veure figura) i s’informaria a la població de les mesures a pendre (allunyar-se de portes i finestres, tancar persianes, etc).
Passadís d’impacte previst per a l’asteroide 2018 LA.
Si l’objecte és més gran (de 30 a 300 m), el procediment sería semblant, però les mesures de mitigació implicarien l’evacuació de la població de la possible zona d’impacte.
Per objectes encara més grans (>300 m) els efectes de l’impacte podrien ser devastadors a escala nacional o fins i tot continental. En aquest cas, si la probabilitat d’impacte es descobreix amb prou antelació, segurament es plantejarien plans per a intentar evitar l’impacte modificant l’òrbita de l’objecte. Les missions DART (NASA) i Hera (ESA) precisament estan estudiant l’efecte d’un impactador cinètic en l’asteroide Didymos.
Ja hi ha hagut diverses missions dedicades a estudiar asteroides desde la primera imatge in-situ d’un asteroide captada accidentalment per la missió Galileo (NASA) al 1991.
Algunes de les missions han pogut estudiar aquests cossos amb orbitadors, com la nau NEAR Shoemaker (NASA), que va estudiar l’asteroide 433 Eros a l’any 2000. D’altres missions han aconseguit aterrar en cossos menors com ho va fer la nau Hayabusa (JAXA) a l’asteroide 25143 Itokawa a l’any 2005 o la missió Rosetta (ESA) que va orbitar i aterrar al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko a l’any 2014. Altres missions fins i tot han aconseguit retornar material extret d’asteroides a la Terra, com la missió Hayabusa2 (JAXA) que va retornar material de l’asteroide 162173 Ryugu a l’any 2020 o la nau OSIRIS-Rex (NASA) que està previst que retorni material de 101955 Bennu a l’any 2023.
