PLANETOLOGIA

Il gruppo di ricerca di Planetologia affonda le sue radici nella tradizione della ricerca nell’ambito delle scienze planetarie sviluppata a partire dai primi anni ‘80, i cui membri hanno dato lustro in questo ambito all’Italia, ed in particolare alla città di Torino, a livello internazionale. Questo contributo è testimoniato, in primo luogo, dagli oltre 40 asteroidi scoperti dal gruppo di ricerca ed è culminato con l’adozione della Scala Torino, riconosciuta a livello mondiale come scala di riferimento per la definizione del rischio di impatto ed il livello di pericolosità di un asteroide, ed in particolare di un Near-Earth Object (NEO) inorbita nello spazio vicino al pianeta Terra.

Nel corso del tempo, il gruppo si è rinnovato nella sua composizione ed ha identificato nuove e moderne linee di ricerca. In particolare, dal 2015 i nuovi membri hanno intrapreso un filone di ricerca volto a monitorare l’impatto di piccoli asteroidi sull’atmosfera terrestre, in modo da determinare la loro orbita pre-atmosferica, che ne suggerisce la regione di provenienza all’interno del Sistema Solare, e l’eventuale presenza ed area di caduta di uno o più frammenti di meteoriti, sopravvissuti al violento transito atmosferico e caduti sulla Terra.

In questo ambito, il gruppo ha fondato nel 2016 il progetto PRISMA (Prima Rete Italiana per la Sorveglianza sistematica di Meteore e Atmosfera) di cui coordina e gestisce tuttora le attività. Il progetto ha realizzato una fitta rete di fotocamere “all-sky” in grado di monitorare il cielo 24h/24 per rilevare il transito di meteore brillanti, dette anche bolidi o fireball. Ad oggi, la rete, in continua crescita, conta già più di 80 di queste stazioni di monitoraggio, installate su tutto il territorio nazionale, ad una distanza media ottimale di 100-150 km, e con maggiore densità nel Nord Italia.

Dalla combinazione delle riprese dello stesso evento da parte di più fotocamere della Rete PRISMA è possibile ricostruire la traiettoria tridimensionale del bolide da cui, attraverso complessi modelli fisici e matematici, i ricercatori del progetto sono in grado di prevedere dove eventuali frammenti di meteoriti possano essere ritrovati. Questa informazione è cruciale perché massimizza le probabilità di ritrovamento delle meteoriti e ne permette il recupero prima che queste ultime vengano contaminate irreversibilmente dagli agenti atmosferici terrestri. L’analisi di campioni “freschi” di meteoriti è ad oggi uno dei maggiori driver della ricerca planetologica, in quanto permette l’analisi di materiale proto-planetario contenuto al loro interno, le cui caratteristiche fisiche, chimiche e mineralogiche danno informazioni fondamentali sulla cronologia ed i meccanismi di formazione del Sistema Solare. Il recupero di meteoriti appena cadute è il modo più semplice ed economico per reperire tale materiale, in confronto alle missioni spaziali di sample-return da asteroidi in orbita (come la più recente OSIRIS-REx della NASA).

Ad oggi, le osservazioni e la ricerca portate avanti dal progetto PRISMA hanno permesso il recupero di due meteoriti fresche. La prima, battezzata come “Cavezzo” dal comune di ritrovamento nel Modenese, è stata ritrovata il 4 gennaio 2020 in seguito all’avvistamento del bolide di Capodanno, rilevato nella notte del 1° gennaio 2020 da 8 telecamere della rete. Cavezzo è la prima meteorite “fresca” mai ritrovata in Italia il cui impatto sulla Terra sia stato registrato con strumenti scientifici, cioè per la quale conosciamo l’esatto istante e luogo di caduta e l’origine dell’asteroide progenitore. Un evento simile si è verificato il 14 febbraio 2023, rilevato tra Puglia e Basilicata da 3 camere PRISMA, con impatto di meteoriti previsto a Nord di Matera. Analogamente al caso di Cavezzo, diversi frammenti della meteorite “Matera” sono stati recuperati solo tre giorni dopo la caduta, il 17 febbraio 2023, grazie alle osservazioni di PRISMA.

Con lo sviluppo della rete PRISMA su tutto il territorio nazionale è anche possibile misurare in modo preciso e sistematico il livello di inquinamento luminoso nelle località in cui è installata una fotocamera all-sky. Questa opportunità è stata subito identificata e sviluppata dal gruppo nel corso delle prime fasi del progetto, sfruttando in modo interdisciplinare i dati di calibrazione della rete. Questo è stato possibile grazie all’expertise sviluppata nell’analisi astronomica delle immagini acquisite dalla Rete PRISMA, fra cui si annovera l’analisi fotometrica di stelle, bolidi e fondo cielo nei dati di calibrazione.

Il gruppo ha dunque avviato un filone di ricerca legato alla tematica con i progetti DARKERSKY4CE finanziato dall’Unione Europea e SMILE. Con DARKERSKY4CE il nostro gruppo ha implementato la razionalizzazione dei dati disponibili da sistemi e reti in varie parti d’Europa, molto diversi tra loro, in modo da giungere a un database scientifico unificato ospitato sui server INAF (Transnational Repository of Light Pollution), che combina i dati scientifici con elementi di rischio e impatto dell’ALAN. DARKERSKY4CE ha infatti anche l’obiettivo di sensibilizzare decisori politici e cittadini sul problema dell’ALAN, generando un atteggiamento positivo e orientato alla ricerca di soluzioni per preservare gli ecosistemi, evidenziando che i cieli bui possono rappresentare una risorsa competitiva per lo sviluppo sostenibile nelle aree non urbanizzate, rurali e periurbane. Altra attività scientifica del progetto è il monitoraggio e l’analisi dei dati digitali sulla percezione e sui comportamenti della popolazione rispetto all’uso della luce artificiale notturna attraverso il Dynamic Monitoring Tool, per infine mettere a punto una strategia transnazionale per la valorizzazione dei cieli bui. La validazione della strategia avverrà attraverso l’implementazione di cinque siti pilota dimostrativi in altrettanti paesi. È stato inoltre avviato un tavolo di lavoro permanente transfrontaliero (chiamato Darkersky Sentinel Alliance) per condividere conoscenze ed elaborare nuove tipologie di ricerca interdisciplinari. Tra il materiale sviluppato ad oggi nell’ambito del progetto meritano di essere menzionati i Country-based report che descrivono la situazione dell’inquinamento luminoso nell’Europa Centrale e la Soluzione che descrive come utilizzare i dati del Transnational Repository forniti dal Photometer Network e dal Dynamic Monitoring Tool, oltre al manuale d’installazione e uso per l’implementazione degli SQM nella rete.

Ogni nodo della rete è costituito da uno strumento SQM-LE che misura in automatico l’intensità della luce di fondo cielo allo zenith entro un cono di apertura di 20 gradi nel range di lunghezze d’onda del visibile (350- 700 nm). Ciascun SQM è connesso via Ethernet ad un mini-PC che ne gestisce l’operatività, acquisendo misurazioni in automatico durante la notte con cadenza di una ogni 5 minuti, coerentemente con le politiche di transizione digitale. Con la stessa frequenza il mini-PC sincronizza i dati acquisiti su uno storage in cloud accessibile in open access e collegato all’infrastruttura centrale della rete sui server INAF che ospitano il sito del Transnational Repository of Light Pollution. I dati sono anche accessibili per mezzo di un’interfaccia interattiva che permette di visualizzare le misurazioni di ogni SQM della rete arricchite da metadati quali le effemeridi del Sole e della Luna, che influenzano significativamente la luminosità del cielo notturno. L’interfaccia implementerà a breve anche altre funzionalità, come la visualizzazione dei dati meteorologici di copertura nuvolosa sulle località di installazione degli SQM.

SMILE (Sistema Monitoraggio Inquinamento Luminoso Esteso) iniziato a novembre 2025 per una durata di due anni e vede la collaborazione tra il nostro gruppo, l’azienda piemontese SEDIS Lighting Technology e le imprese Fibermind e In Situ per lo sviluppo di un drone equipaggiato con sensori ottici che verrà trasportato nelle aree di misurazione delle Smart Cities da un semovente robotico per misure precise e accurate dell’inquinamento luminoso in aree urbane e periurbane.

I membri del nostro gruppo di ricerca sono autori complessivamente di oltre 400 pubblicazioni, di cui circa 250 su riviste referate (soggette a revisione paritaria) di prestigio internazionale, principalmente nei quartili Q1 e Q2. Il sistema bibliografico ADS della NASA, riferimento della comunità di ricerca accademica in astronomia ed astrofisica, riporta un totale di oltre 14.500 citazioni di questi prodotti, per un indice H complessivo del gruppo pari a 36. Nell’ultimo quinquennio 2020-2025, i componenti del gruppo di ricerca sono riportati come autori e coautori complessivamente di circa 20 prodotti per anno, numero che supera 30 articoli per anno negli ultimi due anni.