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Sulle Meteore

Meteoroidi, Meteore, Meteoriti . . . Qual è la differenza?
I meteoriti sono piccole particelle – spesso non più grandi di un granello di sabbia – che orbitano intorno al nostro Sole. Quando i meteoroidi entrano nell’atmosfera terrestre, producono brillanti strisce di luce che possono essere viste nel nostro cielo. Queste brevi strisce di luce – e le particelle che si muovono attraverso la nostra atmosfera – sono meteore. Le meteoriti sono rocce provenienti dallo spazio che sono effettivamente atterrate sulla superficie della Terra – o di un altro pianeta.

Come sono collegati gli asteroidi e le comete alle meteoriti?
Gli asteroidi sono corpi rocciosi, di meno di 1000 chilometri di diametro, che orbitano intorno al nostro Sole. Gli asteroidi si trovano nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove. Le comete sono masse di ghiaccio e polvere, di meno di 10 chilometri di diametro, che di solito si trovano nella parte esterna fredda del nostro sistema solare. I meteoriti sono piccoli pezzi di asteroidi o comete.

Da dove vengono i meteoriti?
La maggior parte dei meteoriti sembra provenire dagli asteroidi. Questo si basa su un confronto della composizione dei meteoriti con la nostra comprensione della composizione degli asteroidi, basata sul telerilevamento. Si basa anche sul confronto tra le orbite degli asteroidi e le orbite dei meteoroidi, calcolate dalle fotografie dei meteoroidi mentre si avvicinavano alla Terra. Alcuni meteoriti provengono dalla Luna e da Marte. Si tratta di pezzi dei pianeti che sono stati staccati e messi in orbita quando gli asteroidi hanno colpito i pianeti. I meteoriti provenienti dalla Luna sono simili ai campioni raccolti dagli astronauti dell’Apollo. I meteoriti di Marte includono sacche sigillate di gas che gli scienziati hanno scoperto contenere gli stessi gas che si trovano nell’atmosfera di Marte.

Le comete come fonti di meteoriti
Raramente, i meteoriti possono anche provenire dalle comete. Le comete sono state chiamate “palle di neve sporca” perché il loro nucleo – il nucleo solido – consiste principalmente di ghiaccio con un po’ di polvere, particelle di roccia e un po’ di materiale organico mescolato. La maggior parte delle comete si trova al margine esterno del sistema solare – oltre l’orbita di Plutone – in una regione chiamata fascia di Kuiper. Alcune comete risiedono ancora più lontano, in una grande nube sferica intorno al nostro sistema solare chiamata nube di Oort. Le comete sono così lontane dal Sole che rimangono congelate; sono importanti reliquie dei primi tempi del nostro sistema solare. Alcune comete orbitano attorno al nostro Sole in percorsi periodici ed ellittici. Le comete sono quasi invisibili, tranne quando si avvicinano al Sole. Il calore del Sole vaporizza il ghiaccio sulla superficie della cometa facendo sì che il gas e la polvere fluiscano via e formino la nube del coma. Il vento solare – il flusso di particelle in uscita dal Sole – spazza via il coma in una lunga coda. La coda punta sempre lontano dal Sole a causa del vento solare, indipendentemente dalla direzione in cui la cometa si muove nella sua orbita. La coda in realtà ha due parti, una coda di gas e una coda di polvere, che possono estendersi per milioni di chilometri dal nucleo della cometa mentre viaggia intorno al Sole. Quando la cometa si avvicina molto al Sole, piccoli pezzi di polvere, grani di roccia e ghiaccio vengono lasciati dietro di sé come una scia di meteoroidi.

Perché abbiamo le piogge di meteoriti?
Le piogge di meteoriti si verificano quando la Terra passa attraverso la scia di polvere e gas lasciata da una cometa. Le particelle entrano nell’atmosfera terrestre e la maggior parte brucia in un vivace spettacolo di luci – una pioggia di meteoriti. Alcune piogge di meteoriti, come le Perseidi e le Leonidi, si verificano ogni anno quando l’orbita terrestre porta il nostro pianeta attraverso il percorso di detriti lasciato lungo l’orbita della cometa. Per le prossime piogge di meteoriti e i suggerimenti di osservazione, esplora la pagina Meteor Showers di Sky and Telescope.

Di cosa sono fatti i meteoriti?
Gli scienziati classificano i meteoriti in tre gruppi: meteoriti di pietra, meteoriti di ferro e meteoriti di ferro sassoso.

• I meteoriti pietrosi costituiscono circa il 95% dei meteoriti che raggiungono la Terra. Le meteoriti pietrose includono condriti e acondriti. Le condriti contengono piccole sfere di minerali di silicato chiamate condrule. Ci sono anche condriti carbonacee – meteoriti pietrose che contengono acqua e molecole organiche (carbonio) come semplici aminoacidi. Anche gli acondriti sono meteoriti pietrose, ma non hanno condrule e hanno subito riscaldamento e cambiamenti. Gli acondriti includono meteoriti provenienti dalla nostra Luna e da Marte.
• I meteoriti di ferro costituiscono circa il 5% dei meteoriti trovati sulla Terra. Questi hanno elevate quantità di ferro e nichel. I meteoriti di ferro sono molto pesanti!
• I meteoriti di ferro-pietra sono tra gli altri due tipi di meteoriti. Questi sono rari – solo circa l’1% dei ritrovamenti di meteoriti sulla Terra sono meteoriti di ferro sassoso.

Cosa ci dicono i meteoriti?
I meteoriti ci forniscono informazioni sui processi e sui materiali del nostro primo sistema solare. Il primo sistema solare non consisteva di un sole e di pianeti. Era una nube rotante di polvere e idrogeno gassoso che era più calda al centro e più fredda verso i bordi. Quando il gas e la polvere cominciarono ad unirsi, si condensarono i condruli, piccole sfere di minerali contenenti silice. Queste piccole sfere e la polvere crebbero gradualmente man mano che altre particelle si scontravano con loro e si attaccavano – un processo chiamato accrescimento. Alcune delle particelle sono cresciute al punto di essere abbastanza grandi da attrarre gravitazionalmente altre particelle, e hanno accresciuto tutto il materiale sul loro cammino mentre orbitavano intorno al giovane Sole – alcune di queste sono diventate i nostri pianeti. Altre particelle sono rimaste piccole, rocce spaziali rimaste dopo la formazione dei pianeti. L’accrescimento è un processo caldo; quando una particella sbatte contro un’altra particella, il suo movimento viene convertito in calore. I pianeti e alcune delle rocce spaziali divennero così caldi che iniziarono a cambiare, in alcuni casi fondendosi. La fusione permise ai corpi di differenziarsi, con i metalli più pesanti di ferro e nichel che sprofondavano in un nucleo centrale, e i materiali più leggeri che formavano un mantello e una crosta esterna.

• Le condriti sono meteoriti che contengono condrule. La maggior parte delle condriti sono state riscaldate e modificate all’inizio della loro formazione. Tuttavia, alcune condriti non sono cambiate dalla loro formazione. Queste condriti forniscono agli scienziati campioni essenzialmente inalterati del nostro primo sistema solare. Ci aiutano anche a determinare l’età del nostro sistema solare; le condriti hanno tra i 4,5 e i 4,56 miliardi di anni.
• Anche le condriti carbonacee> sono campioni molto antichi del nostro sistema solare. Contengono acqua in alcuni dei loro minerali e composti organici. Le condriti carbonacee forniscono agli scienziati campioni più completi della composizione chimica del nostro primo sistema solare.
• Le acondriti, le meteoriti di ferro e le meteoriti di ferro pietrose hanno composizioni diverse. Questi provengono da corpi – pianeti e asteroidi – nel nostro sistema solare che sono stati riscaldati e alterati, e in alcuni casi fusi. I meteoriti di ferro provengono dai nuclei metallici degli asteroidi. Gli acondriti possono provenire dalla crosta. I meteoriti pietrosi provengono dal mantello, tra il nucleo di ferro e la crosta. Tutti questi meteoriti forniscono informazioni sulla composizione dei corpi del nostro sistema solare e sui processi che lo hanno modellato. I meteoriti “differenziati” hanno spesso un’età di circa 4,4 – 4,5 miliardi di anni, il che dice agli scienziati che la differenziazione degli asteroidi è avvenuta all’inizio della storia del nostro sistema solare.
• Alcuni degli acondriti provengono dalla Luna e da Marte e alcuni di questi sono molto più giovani. Si tratta di basalti – rocce vulcaniche scure a grana fine – e ci aiutano a capire che ci sono stati vulcani che hanno eruttato su questi corpi, oltre a darci un periodo di tempo per le eruzioni. Sappiamo, per esempio, che negli ultimi 180 milioni di anni, i vulcani hanno eruttato su Marte.

Cosa succede a un meteorite sulla sua strada verso la Terra?
Non molto quando è nello spazio. Quando il meteorite entra nell’atmosfera terrestre, le cose cominciano a riscaldarsi! In realtà, è l’aria davanti al meteorite che si riscalda. La particella viaggia a una velocità tra i 20 e i 30 chilometri al secondo. Comprime l’aria davanti, facendola riscaldare. L’aria è così calda che comincia a brillare – creando una meteora – la striscia di luce osservata dalla Terra. L’intenso calore scioglie anche la parte esterna del meteoroide. Il viaggio attraverso l’atmosfera terrestre è abbastanza veloce che l’interno di un meteoroide spesso non viene riscaldato affatto. Tuttavia, per la maggior parte delle rocce provenienti dallo spazio, anche il breve viaggio è sufficiente a scioglierne gran parte; un meteoroide grande un metro può essere ridotto alle dimensioni di una palla da baseball. I piccoli meteoroidi vengono vaporizzati completamente. L’atmosfera diventa più densa man mano che il meteoroide si avvicina alla superficie terrestre, causando il rallentamento e il raffreddamento della roccia. La parte esterna fusa del meteoroide si solidifica, lasciando una crosta di fusione – una sottile crosta vitrea scura. Alcuni meteoroidi si rompono poco prima di raggiungere la superficie terrestre, creando una palla di fuoco accompagnata da un’esplosione che può essere sentita a chilometri di distanza.

L’impatto di un grande meteoroide che colpisce la superficie può lasciare un cratere – una depressione circolare. I grandi meteoroidi lasciano crateri di circa 10 volte la loro dimensione, anche se la dimensione dipende da quanto velocemente il meteoroide si sta muovendo, dal suo angolo di approccio e da altri fattori. Il Meteor Crater si è formato circa 50.000 anni fa quando il meteorite Canyon Diablo, largo 30 metri, ha colpito il suolo, creando una depressione larga un chilometro in Arizona.

Grandi impatti sono rari ora, ma erano molto più comuni durante la storia iniziale del nostro sistema solare, quando i detriti spaziali venivano spazzati via. Le superfici di Mercurio, della Luna e di Marte sono coperte da crateri da impatto, la maggior parte dei quali gli scienziati ritengono si siano formati durante il primo mezzo miliardo di anni di formazione del sistema solare. Anche la Terra ha diversi crateri da impatto sulla sua superficie, alcuni abbastanza grandi. Uno dei più famosi – e distruttivi – impatti che si ritiene siano avvenuti ebbe luogo circa 65 milioni di anni fa. Un meteroide, di 10-16 chilometri di diametro, colpì la Terra vicino a quella che oggi è la penisola dello Yucatán in Messico. Si pensa che questo impatto abbia innescato incendi globali e tsunami e creato una nuvola di polvere e vapore acqueo che ha avvolto la Terra nel giro di pochi giorni, provocando cambiamenti climatici globali fluttuanti. Si ritiene che gli estremi cambiamenti ambientali abbiano causato un’estinzione di massa del 75% delle specie della Terra, compresi i dinosauri.

Dove troviamo i meteoriti?
I meteoriti sono abbastanza indiscriminati su dove atterrano. Cadono ovunque sulla Terra. Trovarle è la sfida! Poco più di due terzi della Terra è coperta dall’acqua; localizzare un meteorite sul fondo del mare profondo è difficile, per non dire altro. I meteoriti cadono anche in regioni non popolate e in luoghi difficili da raggiungere. Ci sono alcuni luoghi dove gli scienziati concentrano i loro sforzi perché i meteoriti sono più facili da trovare. Le zone desertiche non sono coperte dalla vegetazione e le meteoriti si distinguono dallo sfondo. Molte spedizioni di meteoriti nei deserti dell’Africa e dell’Australia hanno aumentato le collezioni sotto studio. C’è un deserto che ha fornito il maggior numero di meteoriti – il deserto polare dell’Antartide! Ci sono diverse ragioni per cui l’Antartide è un luogo di raccolta così spettacolare. La prima è che le meteoriti scure sono facili da vedere contro il ghiaccio bianco! Inoltre, i meteoriti non si rompono così rapidamente nell’atmosfera secca e ghiacciata. Il movimento del ghiaccio che copre l’Antartide aiuta anche nella ricerca di meteoriti. Le meteoriti che atterrano sulla superficie dello strato di ghiaccio sono trasportate dal flusso di ghiaccio. Ci sono luoghi dove le montagne agiscono come una barriera al movimento del ghiaccio. Il ghiaccio scorre lungo questa barriera e viene sublimato – evaporato – dai veloci venti secchi dell’Antartide. I meteoriti non evaporano – vengono lasciati indietro. Questo processo di flusso e sublimazione del ghiaccio è continuato per migliaia di anni, concentrando i meteoriti in chiazze distinte. Le spedizioni di raccolta in Antartide hanno quasi raddoppiato il numero di ritrovamenti di meteoriti nel mondo.

Devo perdere il sonno preoccupandomi di poter essere colpito da un meteorite?
Uh, no. Ad oggi, nessuna persona è stata uccisa dall’essere colpita da un meteroide (o almeno nessuno sostiene di esserlo stato!). Ci sono, tuttavia, alcuni casi di auto e case che sono state colpite, e alcuni casi di mancati incidenti. Nel 1954 un meteroide colpì una casa in Alabama, passò attraverso il tetto e rimbalzò nel soggiorno, colpendo e ferendo l’occupante, che stava dormendo sul divano. Nel 1992 un meteroide passò attraverso il bagagliaio di un’auto parcheggiata a New York, arrivando a fermarsi sotto l’auto. Ci sono molti altri casi non confermati!

Una chicca interessante:
Come vengono chiamati i meteoriti?
Beh, non dai loro genitori. La maggior parte dei meteoriti prende il nome dalla città più vicina – come il meteorite Noblesville di Noblesville, Indiana. Se non c’è una città vicina, possono prendere il nome da una caratteristica geografica come un fiume o una montagna. In luoghi dove si trovano molti meteoriti, come un deserto (incluso l’Antartide!), ai meteoriti di solito viene dato un numero casuale sul campo e poi più tardi, una volta descritti, il numero viene sostituito da un “nome” finale. Il nome include una designazione geografica, l’anno del ritrovamento e un numero di campione. Per esempio, ALH 84001 è stato raccolto durante la stagione di raccolta 1984 (84) in Antartide vicino alle Colline Allan (ALH). È stato il primo descritto in laboratorio per quella stagione (001).

Grazie al Dr. Kevin Righter, Planetary Scientist, Astromaterials Research and Exploration Science Program, NASA Johnson Space Center, per aver rivisto il materiale contenuto.