Il 30 giugno è da qualche anno l'asteroid day, giornata dedicata alla sensibilizzazione sul tema degli asteroidi pericolosi. 2006 QV89 rientra tra questi, e sicuramente si approfitterà del prossimo passaggio di settembre per studiarne meglio l'orbita, ma il rischio di un reale impatto è praticamente nullo.

L’asteroide near-Earth 2006 QV89 in questi primi mesi del 2019 ha attratto periodicamente l’attenzione dei media perché, come riportato dal sistema di monitoraggio Sentry della NASA, esiste una probabilità cumulativa dello 0,012% (ossia 1/8300) che possa collidere con la Terra nel periodo 2019-2117. In particolare, il prossimo flyby con la Terra è previsto attorno al 9 settembre 2019 ed è su questa data che si è focalizzata l’attenzione dei media, che hanno attribuito la probabilità di collisione cumulativa a quest’unico giorno. Per certi aspetti il caso di 2006 QV89 è simile a quello dell’asteroide 2012 TC4. Cerchiamo di capire come stanno davvero le cose e se 2006 QV89 costituisce un reale pericolo per la Terra.

La scoperta e l’orbita

2006 QV89 è un piccolo asteroide di circa 30 metri di diametro scoperto il 29 agosto 2006 dalla Catalina Sky Survey, il programma di detection dei NEA del Lunar and Planetary Laboratory dell’Università dell’Arizona (Tucson). Al momento della scoperta l’asteroide aveva una magnitudine apparente di +18,9 un oggetto debole quindi, ma non particolarmente difficile per i telescopi al suolo. La sua designazione ufficiale è stata assegnata, come consuetudine, dal Minor Planet Center con la circolare MPEC 2006-Q58. In questa circolare sono riportate le 22 osservazioni astrometriche originali usate per determinarne una prima orbita eliocentrica. Così ora sappiamo che 2006 QV89 si muove su un’orbita moderatamente ellittica (e = 0,22) che giace su un piano a bassissima inclinazione sull’Eclittica (i = 1,07°), con un semiasse maggiore a = 1,192 UA e impiegando 475,3 giorni per un giro completo attorno al Sole. Si tratta di un oggetto di tipo “Apollo”, con orbita quasi del tutto esterna a quella della Terra.

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L’asteroide venne seguito ancora per circa una settimana, l’ultima osservazione è dell’8 settembre 2006. In totale sono state fatte 69 osservazioni di posizione con una copertura osservativa di soli 10 giorni! Da allora l’asteroide non è mai più stato riosservato. Quando le osservazioni astrometriche per la determinazione dell’orbita sono fatte entro un lasso di tempo così breve gli elementi orbitali hanno delle incertezze elevate che, aumentando esponenzialmente nel tempo, non ci consentono di sapere esattamente dove si troverà l’asteroide a una certa data, anche a pochi anni di distanza: più o meno sappiamo che sarà vicino e lungo l’orbita nominale ma esattamente dove?

Nella stessa circolare che ne annunciava la scoperta, insieme agli elementi orbitali, è riportata anche la MOID ossia la Minimum Orbit Intersection Distance, la minima distanza possibile fra le orbite della Terra e dell’asteroide. Nel caso di 2006 QV89 si ha MOID ≈ 0,0001 AU, pari a circa 15.000 km. Questo asteroide può passare davvero molto vicino alla Terra se i due corpi celesti si trovano contemporaneamente al nodo discendente dell’orbita di 2006 QV89. Nel caso improbabile di collisione, considerato il piccolo diametro, l’asteroide probabilmente si frammenterebbe durante il passaggio in atmosfera e al suolo arriverebbero solo grossi frammenti, ciascuno con una massa di decine o centinaia di kg.

Figura 1 – L’orbita eliocentrica nominale di 2006 QV89. Si tratta di un asteroide di tipo Apollo con un’orbita a bassissima inclinazione sull’Eclittica: In azzurro è rappresentata l’orbita della Terra (JPL Small-Body Database Browser).

A “caccia” di asteroidi virtuali con il metodo Monte Carlo

No, non vi sto proponendo di andare al casinò, semplicemente voglio rispondere a questa domanda: come si fa a stimare l’incertezza della posizione orbitale di un asteroide e, da questa, la probabilità d’impatto con la Terra? In casi come questi si può utilizzare il metodo “Monte Carlo”. In questo approccio al problema si prendono le osservazioni astrometriche disponibili, si aggiunge loro un opportuno “rumore gaussiano”, compatibile con l’incertezza delle osservazioni, e si determina l’orbita che meglio si adatta a questi punti leggermente diversi, ma ancora paragonabili con quelli originali. Questo crea un “asteroide virtuale”, che avrà un’orbita che si adatta perfettamente alle osservazioni, ma che non necessariamente corrisponde al corpo reale.

Più sono numerosi gli asteroidi virtuali e meglio viene campionato lo spazio degli elementi orbitali compatibile con le osservazioni date. Una volta ottenuto un buon numero N di corpi virtuali la distribuzione statistica dei loro elementi orbitali ci dirà l’incertezza dell’orbita nominale e, riportando la loro posizione nello spazio per una certa data, si potrà vedere come si distribuisce la “nube” di asteroidi virtuali rispetto alla Terra.

Se n < N asteroidi virtuali colpissero la superficie terrestre, allora la probabilità d’impatto sarebbe stimabile come il rapporto n/N. Per propagare le orbite della nube di asteroidi virtuali in avanti nel tempo e fino alla data che ci interessa, bisogna tenere conto anche delle perturbazioni gravitazionali dovute ai pianeti. Di conseguenza le orbite non saranno delle semplici ellissi kepleriane come accade quando si tiene conto della sola gravità solare e bisogna ricorrere al calcolo numerico.

Figura 2 – La distribuzione dei semiassi maggiori delle orbite degli 11045 cloni di 2006 QV89 generati con Find Orb ci fa capire il concetto di indeterminazione orbitale. Se l’arco orbitale osservato dell’asteroide fosse stato molto più lungo di 10 giorni, la distribuzione avrebbe avuto un aspetto più compatto e con un picco centrale più elevato.

Per 2006 QV89 tutte le 69 osservazioni astrometriche disponibili possono essere scaricate dal database del MPC. Gli asteroidi virtuali, con gli elementi orbitali eclittici eliocentrici al J2000 per la data desiderata (epoca), possono – invece – essere generati usando il software per il calcolo orbitale Find Orb. Se il numero di cloni è elevato ci vorrà un po’ di tempo, specie se si tiene conto delle perturbazioni gravitazionali di tutti i pianeti. Per l’analisi di 2006 QV89 ho generato 11.045 cloni. Vediamo i risultati.

Il flyby del 9 settembre 2019

In base alle simulazioni fatte, per il prossimo settembre la nube di asteroidi virtuali associata a 2006 QV89 si estende per circa 13 milioni di km, ma tutti i cloni sono in prossimità e lungo l’orbita nominale.

Figura 3 – La nube di asteroidi virtuali di 2006 QV89 all’interno del sistema Terra-Luna. Sono le 00 UT del 9 settembre 2019 (plot 3D ottenuto con Celestia).

Uno dei cloni è l’asteroide vero, ma non sappiamo quale. La buona notizia è che nessun clone nel suo movimento eliocentrico colpirà la superficie terrestre. La minima distanza di circa 10.000 km fra il centro della Terra e la nube di asteroidi virtuali verrà raggiunta attorno alle 8 UT del 9 settembre 2019, poi il nostro pianeta e la nube si allontaneranno sempre di più.

Figura 4 – La nube di asteroidi virtuali mentre “sfila” al di sotto del polo sud terrestre nelle prime ore del 9 settembre 2019: In basso a sinistra è visibile la Luna (plot 3D ottenuto con Celestia)

Probabilmente, 2006 QV89 verrà riscoperto prima del flyby e potremo conoscerne la sua esatta posizione in cielo, in ogni caso la probabilità d’impatto con la Terra per il 9 settembre 2019 è zero oppure, volendo essere pignoli, inferiore a 1/11045.

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Coelum Astronomia di Giugno 2019
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