Meteoroide
Una meteora, conosciuta colloquialmente come stella cadente o stella cadente, è il passaggio visibile di un meteorite, micrometeorite, cometa o asteroide incandescente attraverso l’atmosfera terrestre, dopo essere stato riscaldato fino all’incandescenza da collisioni con le molecole d’aria nell’atmosfera superiore, creando una striscia di luce attraverso il suo rapido movimento e talvolta anche rilasciando materiale incandescente nella sua scia. Anche se una meteora può sembrare essere a poche migliaia di piedi dalla Terra, le meteore si verificano tipicamente nella mesosfera ad altitudini da 76 a 100 km (250.000 a 330.000 piedi). La radice della parola meteora deriva dal greco meteōros, che significa “in alto nell’aria”.
Milioni di meteore si verificano nell’atmosfera terrestre ogni giorno. La maggior parte dei meteoroidi che causano le meteore hanno circa le dimensioni di un granello di sabbia, cioè di solito hanno dimensioni millimetriche o inferiori. Le dimensioni delle meteore possono essere calcolate dalla loro massa e densità che, a loro volta, possono essere stimate dalla traiettoria della meteora osservata nell’atmosfera superiore. Le meteore possono verificarsi in docce, che si verificano quando la Terra passa attraverso un flusso di detriti lasciati da una cometa, o come meteore “casuali” o “sporadiche”, non associate a un flusso specifico di detriti spaziali. Un certo numero di meteore specifiche sono state osservate, in gran parte da membri del pubblico e in gran parte per caso, ma con sufficiente dettaglio che le orbite dei meteoroidi che producono le meteore sono state calcolate. Le velocità atmosferiche delle meteore risultano dal movimento della Terra intorno al Sole a circa 30 km/s (67.000 mph), dalle velocità orbitali dei meteoroidi e dal pozzo gravitazionale della Terra.
Le meteore diventano visibili tra circa 75 e 120 km (250.000 a 390.000 ft) sopra la Terra. Di solito si disintegrano ad altitudini da 50 a 95 km (da 160.000 a 310.000 piedi). Le meteore hanno circa il cinquanta per cento di possibilità di una collisione diurna (o quasi) con la Terra. La maggior parte delle meteore sono tuttavia osservate di notte, quando l’oscurità permette di riconoscere oggetti più deboli. Per i corpi con una scala di dimensioni più grande di 10 cm (3.9 in) a diversi metri la visibilità delle meteore è dovuta alla pressione dell’ariete atmosferico (non all’attrito) che riscalda il meteoroide in modo che brilli e crei una scia luminosa di gas e particelle di meteoroide fuse. I gas includono il materiale vaporizzato del meteoroide e i gas atmosferici che si riscaldano quando il meteoroide passa attraverso l’atmosfera. La maggior parte delle meteore brillano per circa un secondo.
StoriaModifica
Anche se le meteore sono state conosciute fin dall’antichità, non erano note per essere un fenomeno astronomico fino all’inizio del XIX secolo. Prima di allora, erano viste in Occidente come un fenomeno atmosferico, come i fulmini, e non erano collegate a strane storie di rocce che cadevano dal cielo. Nel 1807, il professore di chimica dell’Università di Yale, Benjamin Silliman, indagò su un meteorite caduto a Weston, Connecticut. Silliman credeva che la meteora avesse un’origine cosmica, ma le meteore non attirarono molta attenzione da parte degli astronomi fino alla spettacolare tempesta di meteore del novembre 1833. La gente in tutti gli Stati Uniti orientali vide migliaia di meteore che si irradiavano da un unico punto nel cielo. Gli osservatori astuti notarono che il radiante, come viene ora chiamato il punto, si muoveva con le stelle, rimanendo nella costellazione del Leone.
L’astronomo Denison Olmsted fece un ampio studio di questa tempesta, e concluse che aveva un’origine cosmica. Dopo aver esaminato le registrazioni storiche, Heinrich Wilhelm Matthias Olbers predisse il ritorno della tempesta nel 1867, il che attirò l’attenzione di altri astronomi sul fenomeno. Il lavoro storico più approfondito di Hubert A. Newton portò a una previsione raffinata del 1866, che si rivelò corretta. Con il successo di Giovanni Schiaparelli nel collegare le Leonidi (come sono ora chiamate) con la cometa Tempel-Tuttle, l’origine cosmica delle meteore era ormai consolidata. Tuttavia, rimangono un fenomeno atmosferico, e conservano il loro nome “meteora” dalla parola greca per “atmosferico”.
FireballEdit
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Un bolide è una meteora più luminosa del normale. L’Unione Astronomica Internazionale (IAU) definisce una palla di fuoco come “una meteora più luminosa di qualsiasi dei pianeti” (magnitudine apparente -4 o superiore). L’International Meteor Organization (un’organizzazione amatoriale che studia le meteore) ha una definizione più rigida. Definisce una palla di fuoco come una meteora che avrebbe una magnitudine di -3 o più luminosa se vista allo zenit. Questa definizione corregge la maggiore distanza tra un osservatore e una meteora vicino all’orizzonte. Per esempio, una meteora di magnitudine -1 a 5 gradi sopra l’orizzonte sarebbe classificata come una palla di fuoco perché, se l’osservatore fosse stato direttamente sotto la meteora, sarebbe apparsa di magnitudine -6.
Le palle di fuoco che raggiungono magnitudine apparente -14 o più luminosa sono chiamate bolidi. La IAU non ha una definizione ufficiale di “bolide”, e generalmente considera il termine sinonimo di “palla di fuoco”. Gli astronomi spesso usano “bolide” per identificare una palla di fuoco eccezionalmente luminosa, in particolare una che esplode. Essi sono talvolta chiamati palle di fuoco detonanti (vedi anche Elenco delle esplosioni meteoriche). Può anche essere usato per indicare una palla di fuoco che crea suoni udibili. Nel tardo ventesimo secolo, bolide è anche venuto a significare qualsiasi oggetto che colpisce la Terra ed esplode, senza riguardo alla sua composizione (asteroide o cometa). La parola bolide deriva dal greco βολίς (bolis) che può significare un missile o lampeggiare. Se la magnitudine di un bolide raggiunge -17 o più brillante è conosciuto come un superbolide. Una percentuale relativamente piccola di palle di fuoco colpisce l’atmosfera terrestre e poi esce di nuovo: queste sono chiamate palle di fuoco radenti la Terra. Un tale evento è accaduto in pieno giorno sul Nord America nel 1972. Un altro raro fenomeno è una processione di meteore, dove la meteora si divide in diverse palle di fuoco che viaggiano quasi parallelamente alla superficie della Terra.
Un numero sempre crescente di palle di fuoco viene registrato ogni anno dall’American Meteor Society. Ci sono probabilmente più di 500.000 palle di fuoco all’anno, ma la maggior parte passa inosservata perché la maggior parte si verifica sopra l’oceano e la metà si verifica durante il giorno. Un European Fireball Network e un All-sky Fireball Network della NASA rilevano e tracciano molte palle di fuoco.
| Anno | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Numero | 724 | 668 | 941 | 1,653 | 2,172 | 3,556 | 3,778 | 4,233 | 5,371 | 5,470 | 4,301 |
Effetto sull’atmosferaModifica
L’entrata dei meteoroidi nell’atmosfera terrestre produce tre effetti principali: la ionizzazione delle molecole atmosferiche, la polvere che il meteoroide rilascia e il rumore del passaggio. Durante l’ingresso di un meteoroide o di un asteroide nell’atmosfera superiore, si crea una scia di ionizzazione, dove le molecole dell’aria vengono ionizzate dal passaggio della meteora. Tali scie di ionizzazione possono durare fino a 45 minuti alla volta.
Piccoli meteoroidi delle dimensioni di un granello di sabbia entrano nell’atmosfera costantemente, essenzialmente ogni pochi secondi in qualsiasi regione dell’atmosfera, e quindi le scie di ionizzazione possono essere trovate nell’atmosfera superiore più o meno continuamente. Quando le onde radio vengono fatte rimbalzare su queste scie, si parla di comunicazioni di meteor burst. I radar meteorologici possono misurare la densità atmosferica e i venti misurando il tasso di decadimento e lo spostamento Doppler di una scia meteorica. La maggior parte dei meteoroidi bruciano quando entrano nell’atmosfera. I detriti rimasti sono chiamati polvere meteorica o semplicemente polvere di meteorite. Le particelle di polvere di meteorite possono persistere nell’atmosfera fino a diversi mesi. Queste particelle possono influenzare il clima, sia disperdendo la radiazione elettromagnetica che catalizzando le reazioni chimiche nell’atmosfera superiore. I meteoriti o i loro frammenti possono raggiungere il volo oscuro dopo la decelerazione alla velocità terminale. Il volo oscuro inizia quando decelerano a circa 2-4 km/s (4.500-8.900 mph). I frammenti più grandi cadranno più in basso nel campo sparso.
ColoriModifica
La luce visibile prodotta da una meteora può assumere varie sfumature, a seconda della composizione chimica del meteoroide e della velocità del suo movimento attraverso l’atmosfera. Man mano che gli strati del meteoroide si abradono e si ionizzano, il colore della luce emessa può cambiare a seconda della stratificazione dei minerali. I colori delle meteore dipendono dall’influenza relativa del contenuto metallico del meteoroide rispetto al plasma d’aria surriscaldato che il suo passaggio genera:
- Giallo-arancio (sodio)
- Giallo (ferro)
- Verde-blu (magnesio)
- Viola (calcio)
- Rosso (azoto e ossigeno atmosferici)
Manifestazioni acusticheModifica
Suono generato da una meteora nell’alta atmosfera, come un boom sonico, arriva tipicamente molti secondi dopo che la luce visiva di una meteora scompare. Occasionalmente, come nel caso della pioggia di meteore Leonidi del 2001, sono stati segnalati suoni “crepitanti”, “fruscianti” o “sibilanti”, che si verificano nello stesso istante del brillamento di una meteora. Suoni simili sono stati riportati anche durante le intense manifestazioni delle aurore terrestri.
Le teorie sulla generazione di questi suoni possono parzialmente spiegarli. Per esempio, gli scienziati della NASA hanno suggerito che la scia turbolenta ionizzata di una meteora interagisce con il campo magnetico terrestre, generando impulsi di onde radio. Come la scia si dissipa, megawatt di potenza elettromagnetica potrebbe essere rilasciato, con un picco nello spettro di potenza a frequenze audio. Le vibrazioni fisiche indotte dagli impulsi elettromagnetici verrebbero poi ascoltate se sono abbastanza potenti da far vibrare erbe, piante, montature di occhiali, il corpo stesso dell’ascoltatore (vedi effetto uditivo a microonde), e altri materiali conduttivi. Questo meccanismo proposto, anche se dimostrato plausibile dal lavoro di laboratorio, rimane non supportato da misure corrispondenti sul campo. Le registrazioni sonore effettuate in condizioni controllate in Mongolia nel 1998 sostengono la tesi che i suoni sono reali. (Vedi anche Bolide.)
Pioggia di meteoritiModifica
Una pioggia di meteoriti è il risultato di una interazione tra un pianeta, come la Terra, e flussi di detriti provenienti da una cometa o da un’altra fonte. Il passaggio della Terra attraverso detriti cosmici provenienti da comete e altre fonti è un evento ricorrente in molti casi. Le comete possono produrre detriti per trascinamento del vapore acqueo, come dimostrato da Fred Whipple nel 1951, e per rottura. Ogni volta che una cometa passa vicino al Sole nella sua orbita, parte del suo ghiaccio si vaporizza e una certa quantità di meteoroidi viene rilasciata. I meteoroidi si spargono lungo tutta l’orbita della cometa per formare un flusso di meteoroidi, noto anche come “scia di polvere” (in contrapposizione alla “coda di polvere” di una cometa causata dalle particelle molto piccole che vengono rapidamente spazzate via dalla pressione delle radiazioni solari).
La frequenza di avvistamenti di palle di fuoco aumenta di circa il 10-30% durante le settimane dell’equinozio di primavera. Anche le cadute di meteoriti sono più comuni durante la stagione primaverile dell’emisfero nord. Anche se questo fenomeno è noto da tempo, la ragione dietro l’anomalia non è pienamente compresa dagli scienziati. Alcuni ricercatori lo attribuiscono a una variazione intrinseca nella popolazione di meteoroidi lungo l’orbita terrestre, con un picco di grandi detriti che producono palle di fuoco intorno alla primavera e all’inizio dell’estate. Altri hanno sottolineato che durante questo periodo l’eclittica è (nell’emisfero nord) alta nel cielo nel tardo pomeriggio e nella prima serata. Questo significa che i radianti fireball con una sorgente asteroidale sono alti nel cielo (facilitando tassi relativamente alti) nel momento in cui i meteoroidi “raggiungono” la Terra, arrivando da dietro e andando nella stessa direzione della Terra. Questo provoca velocità relative relativamente basse e da questo basse velocità di ingresso, il che facilita la sopravvivenza dei meteoriti. Genera anche alti tassi di palle di fuoco nella prima serata, aumentando le possibilità di rapporti di testimoni oculari. Questo spiega una parte, ma forse non tutta, della variazione stagionale. Sono in corso ricerche per mappare le orbite delle meteore per ottenere una migliore comprensione del fenomeno.
Meteore degne di notaModifica
1992-Peekskill, New York Il meteorite Peekskill è stato registrato il 9 ottobre 1992 da almeno 16 videografi indipendenti. Testimoni oculari indicano che la palla di fuoco del meteorite di Peekskill è iniziata sopra la Virginia Occidentale alle 23:48 UT (±1 min). La palla di fuoco, che ha viaggiato in direzione nord-est, aveva un pronunciato colore verdastro, e ha raggiunto una magnitudine visiva di picco stimata di -13. Durante un tempo di volo luminoso che ha superato i 40 secondi, la palla di fuoco ha coperto un percorso al suolo di circa 430-500 miglia (700-800 km). Un meteorite recuperato a Peekskill, New York, per il quale l’evento e l’oggetto hanno ottenuto il loro nome, aveva una massa di 27 lb (12,4 kg) ed è stato successivamente identificato come un meteorite H6 monomict breccia. La registrazione video suggerisce che il meteorite di Peekskill aveva diversi compagni su una vasta area. È improbabile che i compagni siano stati recuperati nel terreno collinare e boscoso nelle vicinanze di Peekskill. 2009-Bone, Indonesia Una grande palla di fuoco è stata osservata nei cieli vicino a Bone, in Indonesia, l’8 ottobre 2009. Questo è stato pensato per essere causato da un asteroide di circa 10 m (33 piedi) di diametro. La palla di fuoco conteneva un’energia stimata di 50 chilotoni di TNT, o circa il doppio della bomba atomica di Nagasaki. Non sono stati riportati feriti. 2009 – Stati Uniti sud-occidentali Un grande bolide è stato segnalato il 18 novembre 2009 sulla California sud-orientale, Arizona settentrionale, Utah, Wyoming, Idaho e Colorado. Alle 00:07 ora locale una telecamera di sicurezza dell’Osservatorio W. L. Eccles ad alta quota (9.610 piedi (2.930 m) sul livello del mare) ha registrato un filmato del passaggio dell’oggetto verso nord. Di particolare rilievo in questo video è l’immagine sferica “fantasma” che segue leggermente l’oggetto principale (questo è probabilmente un riflesso della lente dell’intensa palla di fuoco), e la luminosa esplosione della palla di fuoco associata alla rottura di una frazione sostanziale dell’oggetto. Una scia dell’oggetto può essere vista continuare verso nord dopo l’evento della palla di fuoco luminosa. Lo shock dalla rottura finale ha innescato sette stazioni sismologiche nel nord dello Utah; un adattamento temporale ai dati sismici ha prodotto una posizione terminale dell’oggetto a 40.286 N, -113.191 W, altezza 90.000 piedi (27 km). Questo è sopra il Dugway Proving Grounds, una base di test dell’esercito chiusa. 2013-Chelyabinsk Oblast, Russia La meteora di Chelyabinsk era una palla di fuoco estremamente luminosa ed esplosiva, nota come superbolide, che misurava circa 17-20 m (56-66 ft) di diametro, con una massa iniziale stimata di 11.000 tonnellate, quando l’asteroide relativamente piccolo entrò nell’atmosfera terrestre. È stato il più grande oggetto naturale conosciuto ad essere entrato nell’atmosfera terrestre dall’evento di Tunguska nel 1908. Più di 1.500 persone sono rimaste ferite, soprattutto a causa dei vetri delle finestre in frantumi causati dall’esplosione di circa 25-30 km sopra i dintorni di Chelyabinsk, in Russia, il 15 febbraio 2013. Una striscia sempre più luminosa è stata osservata durante la luce del giorno del mattino, con un grande contrail che indugiava dietro. A non meno di 1 minuto e fino ad almeno 3 minuti dopo che l’oggetto ha raggiunto il picco di intensità (a seconda della distanza dalla scia), è stata sentita una grande esplosione concussiva che ha frantumato le finestre e fatto scattare gli allarmi delle auto, che è stata seguita da una serie di esplosioni più piccole. 2019-Stati Uniti del Midwest L’11 novembre 2019, una meteora è stata avvistata mentre attraversava i cieli degli Stati Uniti del Midwest. Nell’area di St. Louis, telecamere di sicurezza, dashcams, webcams e video campanelli hanno catturato l’oggetto mentre bruciava nell’atmosfera terrestre. La meteora superbolide faceva parte dello sciame meteorico delle Tauridi meridionali. Ha viaggiato da est a ovest terminando il suo percorso di volo visibile da qualche parte sopra lo stato americano della Carolina del Sud diventando nuovamente visibile quando è entrato nell’atmosfera terrestre creando una grande palla di fuoco. La palla di fuoco era più luminosa del pianeta Venere nel cielo notturno.
Galleria di meteoreModifica
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Meteora orionide
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Bolide sporadico sul deserto dell’Australia centrale e una Liride (bordo superiore bordo)
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Meteora (centro) vista dalla Stazione Spaziale Internazionale
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Possibile meteora (centro) fotografata da Marte, 7 marzo 2004, da MER Spirit
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Comet Shoemaker-Levy 9 in collisione con Giove: La sequenza mostra il frammento W che si trasforma in una palla di fuoco sul lato oscuro del pianeta