Osservatorio Astronomico Sormano Francesco Manca Osservatorio Astronomico di Sormano IAU code 587 Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano … molti secoli più tardi la questione della centralità della Terra viene posta in discussione. Le nuove osservazioni dei pianeti come ad esempio Marte e Giove avevano uno “strano comportamento”, muovendosi da est a ovest nella sfera celeste non in linea con il sistema Tolemaico. Nicolò Copernico (1473-1543) con rigore matematico enunciò nel suo trattato “De revolutionibus orbium coelestium” le posizioni dei pianeti tra cui la Terra avendo come riferimento il Sole al centro, risolvendo le “stranezze”osservative dovute al precedente sistema. Da notare che le orbite furono mantenute perfettamente circolari perché erano figure geometriche perfette ma forse anche per non scontrarsi con il pensiero della Chiesa che voleva la Terra al centro dell’universo. Osservatorio Astronomico Sormano Moto retrogrado nel sistema Copernicano Osservatorio Astronomico Sormano Per avere un corretto riscontro tra calcolo matematico e osservazioni dobbiamo attendere la pubblicazione di “Astronomia Nova” nel 1609 da parte di Johannes Kepler (1571-1630) nel quale si enunciavano le prime due leggi che regolano il moto dei pianeti (la terza legge sul moto verrà pubblicata successivamente: il tempo impiegato a compiere un’orbita aumenta con l’aumentare della distanza dal Sole). - le orbite che i pianeti descrivono sono delle ellissi e il Sole occupa uno dei fuochi - le aree descritte dai vettori Sole-pianeta sono proporzionali al tempo impiegato a percorrerle. f1 f2 Osservatorio Astronomico Sormano Galileo Galilei (1564-1642), astronomo e fisico, migliora il cannocchiale inventato in Olanda. Fa appositamente costruire delle lenti da un ottico a Firenze che utilizza per osservare le fasi della Luna e di Venere. Nel 1610 scopre i satelliti maggiori di Giove (Io, Europa, Ganimede e Callisto), concludendo che essi orbitano attorno al grande pianeta. Dedicati inizialmente da Galileo in onore alla famiglia Medici di Firenze, sono oggi riconosciuti da tutti come i satelliti galileiani. Queste sue osservazioni sono utilizzate per confermare ulteriormente la teoria copernicana. Nel 1610 pubblica i suoi studi e osservazioni nel “ Sidereus Nuncius “ Osservatorio Astronomico Sormano Il primo principio "Un corpo mantiene il proprio stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, finché una forza non agisce su di esso". Il secondo principio "L'accelerazione di un corpo è direttamente proporzionale e nella stessa direzione della forza che agisce su di esso, mentre invece è inversamente proporzionale alla sua massa". F= m a Il terzo principio "Per ogni forza che un corpo A esercita su di un altro corpo B, ne esiste istantaneamente un'altra uguale in modulo e direzione, ma opposta in verso, causata dal corpo B che agisce sul corpo A" Isaac Newton, nel 1687 pubblicò i suoi studi in cui descriveva la natura di quella forza invisibile chiamata FORZA di GRAVITA’ a cui sono soggetti tutti i corpi planetari. Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano Quale e’ lo scopo di conoscere la posizione nello spazio e nel tempo di un oggetto? -Studiarne il suo moto: moto proprio dell’oggetto moto apparente rispetto al piano di riferimento La determinazione della posizione e dei moti propri è conosciuta come ASTROMETRIA Osservatorio Astronomico Sormano Dopo la scoperta del primo asteroide (Cerere) avvenuta il 1 Gennaio 1801 ci si è posto il problema di come fare per osservarlo nei mesi e negli anni successivi. Non era un problema di poco conto, infatti, Cerere era stato scoperto e osservato dall’Abate Piazzi, solo per pochi giorni, un arco troppo breve per quei tempi, per poter tentare di costruire il suo percorso intorno al Sole. Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855), un abile matematico, ha risolto il problema utilizzando una sua teoria e, con questa ha fornito le posizioni future. Il loro utilizzo ha permesso di ritrovare Cerere il 31 Dicembre 1801. Il metodo di Gauss, con molti miglioramenti, è tuttora usato per calcolare una orbita (percorso intorno al Sole) partendo da tre misure di posizione. ?!! P3 P2 P1 Osservatorio Astronomico Sormano Cerere è il primo asteroide catalogato (00001) e il più grande finora conosciuto e orbita nella fascia principale. Scoperto il 1 Gennaio 1801 dall’Abate Piazzi all’Osservatorio di Palermo, le sue dimensioni sono di circa 950 Km in diametro. Cerere ripreso all’Oss di Sormano Courtesy JPL Osservatorio Astronomico Sormano In un sistema di coordinate astronomiche NON ci poniamo (…solo in un primo tempo….) il problema “a quale distanza” si trova l’oggetto che si sta osservando. Essi sono collocati alla “medesima distanza” su una ipotetica sfera celeste. Tra questi modelli di coordinate astronomiche si considera: - Coordinate Alt-azimutali - Coordinate Equatoriali Osservatorio Astronomico Sormano Alt-azimutale Equatoriale …i due assi az ed el si muovono di continuo per compensare il movimento della Terra.e lo strumento al fuoco deve ruotare per compensare la rotazione della Terra Usato sui grandi telescopi professionali (VLT, LBT, E-ELT)., l’asse principale risulta essere parallelo al piano della superficie terrestre …è il sistema più usato in particolare per l’astrofotografia e anche il più semplice dal punto di vista dei sistemi di controllo, L’asse di ar è inclinato secondo la latitudine del luogo e punta al Polo Nord celeste. La declinazione una volta posizionata non ncessita d1 modifiche. Non serve il rotatore di campo al fuoco Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano Near Earth Asteroid 2016 RB1 OSSERVATO IL 6 Settembre 2016 Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano D=? Posizione di una singola notte osservativa Per un asteroide di nuova scoperta e con una singola notte osservativa, la distanza dall’Osservatore non è correttamente valutata di conseguenza i possibili percorsi sono molteplici. Osservatorio Astronomico Sormano Osservazione N° 1 Posizione Astrometrica Osservatorio Astronomico Sormano Osservazione N° 2 Posizione Astrometrica Osservatorio Astronomico Sormano Osservazione N° 3 Posizione Astrometrica Osservatorio Astronomico Sormano P= perielio, minima distanza dal Sole Posizioni Astrometriche A A= afelio, massima distanza dal Sole a a= semiasse maggiore e= eccentricità se e= 0 l’orbita è circolare P Con tre posizioni astrometriche è possibile calcolare una prima orbita preliminare. In realtà le orbite possibili sono più di una e solo continuando ad osservare il pianetino è possibile scartare i percorsi errati per arrivare alla vera orbita. Osservatorio Astronomico Sormano L'orbita di un Astro è caratterizzata da sei parametri o elementi. Cinque sono statici e determinano la Forma e l'Orientamento dell'orbita, uno è dinamico e determina la Posizione dell'Astro lungo l'orbita in ogni istante. Possibili percorsi orbitali sulla base di una singola notte osservativa dove la distanza dall’Osservatore non è ben determinata. Osservatorio Astronomico Sormano La posizione dell’oggetto è basata su un sistema di rifermento Sulla Terra ci si riferisce alle coordinate geografiche (lat/long) Il sistema di riferimento celeste adottato dalla IAU si basa su ICRS International Celestial Reference System In astrometria la posizione di un Pianeta/Asteroide/Cometa è ottenuta usando le Stelle come riferimento. Ad oggi, esistono cataloghi stellari con milioni di Stelle realizzati con l'utilizzo di satelliti artificiali che hanno permesso di ottenere misurazioni molto precise delle posizioni delle Stelle. Uno dei più recenti è quello basato sulle misure del satellite 'Hipparcos' dal nome del grande scienzato greco che aveva registrato la posizione di tutte le stelle a lui visibili. Osservatorio Astronomico Sormano GSC 1.2 (Guide Star Catalog version 1.2): Status: Effectively superseded by GSC 2.2, USNO, UCAC Caveats: No proper motions The Hubble Guide Star Catalog version 1.2 contains positions for 19 million stars down to 16th magnitude USNO A2.0 Catalog: Status: Superseded by USNO B1.0, UCAC Caveats: No proper motions USNO-A2.0 contains entries for 526,230,881 stars UCAC vers 4 Catalog ---now in use--UCAC4 does not use any Schmidt plate data. Proper motions of faint stars north of Dec = -20 deg are now based on NPM data. Besides 2MASS near-IR photometry (as in previous releases) UCAC4 now includes APASS 5-band photometry. Osservatorio Astronomico Sormano Data Giuliana – Julian Date (JD) I giorni sono contati uno dopo l'altro iniziando da una data molto indietro nel tempo (1°gennaio 4713 a.C.). Questo particolare calendario assume che il giorno inizia a mezzogiorno in modo che la notte appartenga tutta allo stesso giorno……..è indipendente dai calendari T0= ore 12 (tempo di Greenwich) Spacewatch II -291- Osservatorio Astronomico Sormano Linear -704Catalina -703- Loneos -699- F51 Pan-STARRS Neat/Mssss -608- Mt. Palomar/Neat -644Attualmente in discussione la possibilità di posizionare un telescopio per la ricerca dei NEAs. Eseguire una ricerca a “caccia” di asteroidi, equivale a riprendere zone del cielo con camera CCD. Sono necessari 3 o più passaggi nella stessa zona al fine di evidenziare eventuali spostamenti di oggetti rispetto alle stelle di campo che rimangono fisse. Con 3 pose opportunamente shiftate si possono evidenziare “falsi” Osservatorio Astronomico Sormano Individuato un oggetto in movimento nelle immagini possiamo calcolare la posizione apparente rispetto alle stelle presenti nel campo e per le quali disponiamo delle misure nei cataloghi stellari. Stella 6 Stella 1 Stella 5 Posizione astrometrica in Ascensione retta e Declinazione Stella 2 Stella 3 Stella 4 Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano Terra Se si è in presenza di un asteroide NEA (Near Earth Asteroids) abbiamo l’aggravante della possibile intersezione con l’orbita della Terra e quindi un possibile avvicinamento ad essa. In questo caso il pianetino prende il nome di PHA (Potential Hazardous Asteroid) Osservatorio Astronomico Sormano Come riconosciamo un “Asteroide potenzialmente pericoloso? Ci viene in aiuto la geometria o per meglio dire la Trigonometria sferica Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano Il MOID è uno dei due parametri riconosciuti per identificare un asteroide PHA (Potential Hazardous Asteroid). L'altro parametro da considerare è la cosidetta magnitudine assoluta H che ci da una indicazione sulle dimensioni. Quando un pianetino presenta un MOID inferiore o uguale a 0.05 UA (calcolato rispetto ai parametri orbitali),circa 7.5 milioni di Km e un valore di H minore di 22.0 (diametri maggiori di 110-240 mt) siamo in presenza di un ipotetico oggetto a rischio per la Terra. Uno degli obiettivi primari nella ricerca di asteroidi PHA (Potential Hazardous Asteroids) è la scoperta di tutti gli oggetti di 1 Km di diametro. Questa è la minima dimensione per cui una collisione con la Terra provocherebbe conseguenze su scala planetaria. Tra gli asteroidi conosciuti che hanno avvicinamenti importanti alla Terra si vuole ricordare : 1999 AN10 (~ 1 Km di diametro) con un minimo avvicinamento pari a 388.960 Km il 7 Agosto 2027 2001 WN5 (~ 1 Km di diametro) con un minimo avvicinamento pari a 249.828 Km il 26 Giugno 2028 (35396) 1997 XF11 (~ 1.5 Km di diametro) con un minimo avvicinamento pari a 930.349 Km il 26 Ottobre 2028 Distanza Terra - Luna 384.400 Km …….e nel 1994 abbiamo avuto le prove oggettive che le collisioni tra i corpi minori del Sistema Solare e i pianeti potevano accadere. La cometa SL9 fu attratta e spezzata da Giove. Infine i frammenti, dalle dimensioni anche di 1-2 km di diametro,si schiantarono sul grande pianeta. Osservatorio Astronomico Sormano … Luglio 2009, viene registrato un nuovo impatto su Giove Osservatorio Astronomico Sormano Negli ultimi anni l'attenzione si anche concentrata sulla ricerca e il follow-up di asteroidi di piccole dimensioni (H>22.0). Questi pianetini non vengono considerati dal Minor Planet Center dei PHA cioè Asteroidi potenzialmente pericolosi ma il danno che provocherebbero a livello locale nel caso di un ipotetico impatto sarebbe comunque devastante. Si vuole ricordare che la devastazione di circa 2000Kmq di foresta e della taiga Siberiana a Tunguska nel 1908, è stato stimato sia stata provocata da un oggetto (cometa o asteroide) di circa 50 mt di diametro. Purtroppo questi asteroidi vengono scoperti il più delle volte quando sono vicini alla Terra poichè si rendono più visibili proprio in funzione delle loro piccole dimensioni. Alcune volte sono stati scoperti dopo il loro minimo passaggio con il nostro pianeta. Si rende quindi sempre più necessaria una ricerca mirata a questi oggetti con strumentazioni adeguate e il loro monitoraggio, in particolare durante i brevi periodi di visibilità per calcolare il più accuratamente possibile la loro orbita e prevederne le future traiettorie. Osservatorio Astronomico Sormano Asteroide Nel caso dei Near Earth Asteroids può accadere che una delle orbite teoriche calcolate per i futuri passaggi , posizioni l’asteroide nelle immediate vicinanze della Terra. Osservatorio Astronomico Sormano Di solito per un asteroide di nuova scoperta l’orbita è basata su un set di osservazioni non sufficiente a calcolare con precisione la distanza dalla Terra. Osservatorio Astronomico Sormano Uno dei problemi fondamentali è quindi determinare la vera distanza sempre che l’orbita in oggetto sia reale. Si rende quindi necessario in questi casi l’inseguimento continuo di questi asteroidi. Osservatorio Astronomico Sormano AREA di INCERTEZZA sulla posizione calcolata Se l’area di incertezza sulla possibile posizione calcolata per l’asteroide comprende anche la Terra, siamo in presenza di un Virtual Impactor (VI). Le posizioni astrometriche eseguite durante il follow-up ci permettono quindi di migliorare l’orbita e di ridimensionare l’area di incertezza (sempre che l’avvicinamento venga confermato) verificando la vera pericolosità del NEA. Osservatorio Astronomico Sormano Le posizioni astrometriche eseguite durante il follow-up ci permettono quindi di migliorare l’orbita e di ridimensionare l’area di incertezza (sempre che l’avvicinamento venga confermato) verificando la vera pericolosità del NEA. Osservatorio Astronomico Sormano La Scala di Torino, così chiamata perché presentata a Torino nel 1999 durante il Meeting internazionale “Impact” dal Dott. Binzel ( MIT ), è usata per segnalare ai mass-media il grado di pericolosità dei VI (come la scala Richter per i terremoti). Viene anche utilizzata una seconda scala ma cura gli aspetti tecnici ed è stata denominata “scala di Palermo” . Osservatorio Astronomico Sormano E' importante sottolineare che presso alcuni Osservatori Astronomici viene eseguita la spettroscopia di asteroidi e comete. Questo lavoro è molto importante per comprendere la composizione chimica dell'oggetto che si sta studiando anche in previsione di una azione di deflessione dello stesso. Statistica basata sulla spettroscopia di 300 NEA Fonte: Asteroids III - 2003 C: Silicati Idratati, Carbonio Basso Albedo (riflettività) Q: Olivina, Pyroxene, Metalli Albedo moderatamente Alto S: Roccioso Metalli, +/- Pyroxene, +/- Olivina Albedo Moderato Da alcuni anni vengono utilizzati i radiotelescopi di Goldstone ed Arecibo per osservare gli Asteroidi, La tecnica Radar permette di ottenere misure molto precise sulla distanza, posizione, tempi di rotazione e forma. E’ però possibile utilizzarli solo per i pianetini che si trovano vicini al nostro pianeta. Gli Osservatori ottici posizionati a terra vengono chiamati a collaborare per ottenere accurate misure astrometriche tali da avere un preciso percorso orbitale e puntare con la minima incertezza le antenne. Ricostruzione grafica sulla base di dati radar dell’asteroide Toutatis Courtesy JPL-NASA Codice MPC: 587 Ricerca Pianetini Follow-up di asteroidi NEA -PHA Calcolo avvicinamenti alla Terra Astrofotografia Pagine storiche, di attualità (spacemission) e galleria di immagini http://www.brera.mi.astro.it/sormano Osservatorio Astronomico di Sormano (configurazione base) Neo Confirmation page Internet DOU Calcolo avvicinamenti alla Terra E' possibile consultare nella pagina web dell'Osservatorio di Sormano: http://www.brera.mi.astro.it/sormano la lista con gli avvicinamenti reali alla Terra da parte di asteroidi PHA (Potential Hazardous Asteroids) secondo i criteri di priorità descritti nella stessa. Per ogni asteroide presente viene inoltre calcolato il parametro MOID usato come filtro per evidenziarne la soglia di attenzione. Questo "progetto" iniziato nel 1998 è stato fatto seguire dalla lista di avvicinamenti da parte asteroidi con dimensioni minori ai 200 mt di diametro (H>22.0) non considerati PHA ma sostanzialmente molto pericolosi a livello locale (vedi il caso Tunguska del 1908). Successivamente sono state calcolate le minime distanze rispetto ai pianeti interni del Sistema Solare. Osservatorio Astronomico Sormano Osservatorio Astronomico Sormano http://www.brera.mi.astro.it/sormano