Fetonte e la sua misteriosa luce blu

Rappresentazione artistica della luce polarizzata riflessa dal near-Earth object Fetonte, obiettivo della futura missione Destiny. Crediti: Naoj

Fetonte, l’asteroide formalmente identificato con la sigla 3200 Phaethon e responsabile delle Geminidi, è di nuovo al centro dell’attenzione. Lo scorso dicembre era stato osservato a 10 milioni di km dalla Terra, e molte delle sue caratteristiche erano state oggetto dell’attenzione mondiale per il suo passaggio “ravvicinato”. Ora il misterioso asteroide è protagonista di un nuovo studio, pubblicato su Nature Communications, basato sulle recenti osservazioni ottenute da un gruppo internazionale di astronomi con il telescopio Pirka dell’osservatorio Nayoro di Hokkaido, in Giappone. Osservazioni che hanno mostrato come la superficie dell’asteroide rifletta la luce con minore intensità del previsto.

Meno intensa, di colore sorprendentemente blu e più polarizzata. In particolare, gli autori dello studio hanno osservato i cambiamenti nella polarizzazione della luce riflessa a seconda della diversa angolazione d’illuminazione della superficie dell’asteroide. I risultati mostrano che, ad alcune angolazioni, la luce riflessa da Fetonte è la luce più polarizzata mai osservata nei corpi minori nel Sistema solare (vedi grafico qui sotto).

Il modo in cui un oggetto riflette la luce dipende non solo dalla sua albedo (la percentuale di luce riflessa), ma anche dall’angolo di illuminazione. Un particolare effetto a cui gli scienziati sono interessati è, appunto, il modo in cui la polarizzazione cambia quando la luce del Sole si riflette sulla superficie di un asteroide. Le onde elettromagnetiche – dunque, la luce – sono oscillazioni periodiche del campo elettrico e del campo magnetico. Le direzioni di queste oscillazioni possono essere casuali o allineate. Quando sono allineate, si dice che la luce è polarizzata.

Polarizzazione della luce riflessa in funzione dell’angolo di illuminazione di Fetonte e di altri oggetti nel Sistema solare. I cerchi blu si riferiscono ai dati di Fetonte raccolti nel corso dell’ultimo studio, mentre quello bianco è un’osservazione di Fetonte compiuta da un altro team. Crediti: Ito et al., Nature Communications, 2018

Ora, una possibile spiegazione per la polarizzazione da record di Fetonte potrebbe stare proprio nel fatto che la sua superficie riflette poca luce. La superficie degli asteroidi è coperta di detriti sparsi in modo disordinato. Se la luce riflessa da questa superficie ruvida colpisce un’altra porzione del suolo, per poi venire riflessa nuovamente prima di giungere all’occhio dell’osservatore, ecco che questa sequenza di dispersioni (scattering) finisce per rendere la polarizzazione casuale, riducendola.

«Se l’albedo è inferiore a quanto si pensasse in precedenza», osserva però il primo autore dello studio, Takashi Ito, del National Astronomical Observatory of Japan, «ecco che si riduce l’efficacia degli scattering multipli. Di conseguenza, la luce fortemente polarizzata, quella riflessa una volta soltanto, finisce per risultare dominante».

Un’altra ragione per la dispersione ridotta potrebbero risiedere nella composizione, più porosa del previsto, dei detriti che ricoprono la superficie di Fetonte. Oppure potrebbe essere dovuta alla presenza di grani di grandi dimensioni, che sarebbe a sua volta spiegata dal processo di sinterizzazione innescato dalle altissime temperature – fino a 1000 gradi – registrate sull’asteroide in concomitanza del suo passaggio ravvicinato al Sole.

Una risposta definitiva potrebbe giungere dalla sonda Destiny+ della Jaxa, l’agenzia spaziale giapponese Jaxa, il cui lancio è previsto per il 2022: scatterà foto di Fetonte, contribuiendo così allo studio della geologia della sua superficie.

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Fonte: Fetonte e la sua misteriosa luce blu