Città di Cheljabinsk in Siberia, negli Urali, bolide attraversa i cieli il 15/02/2013 alle 09:20 (video originali). L’asteroide di 19 metri di diametro è entrato in atmosfera a 68000 km/h ed è esploso a 30 km di altitudine frammentandosi. Sono state recuperate più di 650 kg di meteoriti. L’onda d’urto dell’esplosione ha fatto esplodere i vetri e danneggiato più di 7000 edifici tra cui appartamenti, scuole, industrie, aree boschive; inoltre circa 1500 persone sono rimaste ferite per le schegge.
Prima di tutto facciamo chiarezza: se non hai chiarezza nei concetti di partenza, si fanno strada solo confusione ed errori e le lacune si ingrossano.
Velocità orbitali non puoi immaginarle
La Base Spaziale Internazionale, per poter restare in un’orbita di circa 400 km sopra le nostre teste, deve viaggiare ad una velocità media di crociera di
ISS 27.600 km/h cioè 7,66 km al secondo
(e con periodici aggiustamenti tramite spinte correttive per non iniziare lentamente a “cadere giù” – che poi in realtà gli oggetti in orbita sono tutti in uno stato di caduta costante, detto “decadimento orbitale”)…
… tra l’altro sapevi che l’abbondante attività solare del periodo in cui scrivo questo articolo – maggio/giugno 2024 – dovuta all’inaspettata molto intensa attività del 25° ciclo solare, è responsabile dell’aumento di densità dello strato dove si trova la ISS e quindi motivo per cui la Base Spaziale Internazionale ha dovuto innalzare la quota 3 volte nelle ultime 3 settimane, circa 7 km più in su, per tornare ad una rarefazione accettabile?(Alive Universe Today)
Bene, ora pensa (e tieniti forte mentre lo fai) che gli oggetti di cui ti parlerò piombano giù da noi a velocità che possono tranquillamente raggiungere il doppio ma arrivare anche fino ad un massimo di 9 volte quel numero: – da un minimo di 39600 km/h(11 km/s) – ad un massimo di 259000 km/h! (72 km/s)
Sono velocità che non danno scampo a qualunque cosa vi si frapponga e tu davvero non puoi avere idea di cosa comporta una collisione o un ingresso in atmosfera di un oggetto così veloce. Nello spazio a quelle velocità (impatti dell’ipervelocità, ESA): – impatti con corpi di dimensioni millimetriche provocano penetrazioni di fori trasparenti – proiettili più grandi di 1 cm provocano danni critici per una missione – un oggetto di 10 cm provoca la catastrofica disintegrazione del bersaglio in orbita
Test ESA, sulla sinistra un blocco di alluminio di 18 cm di spessore quando viene colpito da una sfera anch’essa di alluminio che viaggiava a 25000 km/h: l’impatto ha vaporizzato la sfera (ne è stata posizionata una identica per mostrare il proiettile). L’alluminio fonde a 660 gradi e bolle a circa 2500 gradi, quindi l’impatto ha generato tanta energia da bollire e contemporaneamente frantumare la sfera in migliaia di micro gocce di materiale (temperatura prevista più di 900 K). Sulla destra cratere provocato da pezzo di plastica di 1,3 cm a 24000 km/s contro blocco di alluminio (riferimento Livio Bordignon).
Questo significa anche, per farti un esempio semplice, che un minuscolo corpuscolo di pochi millimetri o qualche centimetro, quindi davvero niente, un sassolino piccolissimo e assolutamente invisibile nel buio della notte…
… piombando giù a quella velocità assurda è capace di diventare visibile, per quanto per un breve istante e per quanto dalla distanza lontanissima di 90 km, come “stella cadente” = meteora. Nel caso poi degli “sciami meteorici”, è la Terra ad attraversare la zona dove orbitano nuvole di residui persi da una cometa nel suo lungo peregrinare attorno al Sole.
Altra cosa da rinfrescare, motivo di confusione: si parla spesso di “atmosfera” in modo generico, dando per scontato che la si conosca, ma non è così.
Ti propongo qui diverse infografiche, alcune delle quali avrai già visto, in modo da avere più facilità nell’assorbire i concetti. La prima è questa infografica su spettacolare foto scattata dalla ISS(Base Spaziale Internazionale), dove puoi facilmente distinguere: – la Terra completamente al buio – l’orizzonte – la troposfera pervasa del giallo diffuso del Sole tramontato – la fascia di colore neutro della Stratosfera – in azzurro l’atmosfera superiore – in blu lo spazio profondo
credit NASA
Ti ricordo che l’atmosfera terrestre si sviluppa dalla superficie per oltre 1000 km, anche se tu quando alzi gli occhi e guardi in su non ti puoi rendere minimamente conto di queste distanze…
…ed è composta da diversi strati, caratterizzati da diversi:
gradienti di temperatura (ogni km in verticale essa diminuisce di 6 gradi Celsius)
pressioni (si riduce di 1/10 ogni 20 km, a 5 km è già la metà)
densità (rarefazione sempre maggiore)
composizioni chimiche (fino a 80-100 km costanti, oltre non più gas e vapori ma ioni ed elettroni)
ionizzazione (da 80-100 km le particelle hanno carica elettrica, plasma)
Tali caratteristiche per l’essere umano diventano proibitive e letali dopo appena circa 8 km (troposfera, stratosfera+ozonosfera, mesosfera, termosfera ed esosfera+ionosfera).
“È entrata in atmosfera…” Ma dove?
Dire “ingresso in atmosfera” è quindi molto generico e andrebbe specificato lo strato a cui si fa riferimento, eccoti qualche esempio:
a 100 km (termosfera) è stata fissata convenzionalmente dalla NASA la linea di Karman, che separa la fine dell’atmosfera dall’inizio dello spazio(solo da lì in su diventi ufficialmente astronauta o cosmonauta)
nell’infografica schematica la termosfera si trova subito successiva alla mesosfera ed è caratterizzata dalla ionizzazione delle particelle
la maggior parte dei satelliti ha quote variabili tra i 200 e i 2000 km (orbita bassa LEO, termosfera-esosfera) ma quelli geostazionari, che seguono la rotazione terrestre, si trovano a ben 36000 km.
Dove si trovano quindi questi strati?
lo strato atmosferico che ci consente di respirare e vivere è la Troposfera, fino a circa 12-18 km a seconda che ci si trovi ai poli o vicino all’equatore
poi c’è la stratosfera (18-50 km), dove già temperatura, pressione e densità dell’aria sono molto diverse, ti stupiresti parecchio (vai a vedere il volo da 41 km di Felix Baumgartner nella sezione “Potere della rarefazione – Magia della Densità”)
poi la mesosfera (50-80 km)
quindi la termosfera (80-500 km)
al di sopra di quest’ultima l’esosfera che sfuma nello spazio profondo (500-2500 km…)
Ecco allora le “stelle cadenti”
Straordinari scatti di Roberto CiriGAE che riprendono lo sciame meteorico delle Geminidi 2021, poi una singola Geminide 2020, singole Perseidi 2021 e 2023, infine lo sciame delle Perseidi 2021.
In questo contesto si parla di meteoroidi(singoli o in gruppo, in tal caso detti “sciami meteorici”) che provengono dal Sistema Solare(interno ed esterno), sfrecciano entrando in esosfera e iniziano a surriscaldarsi (migliaia di km) e poi proseguono la loro corsa sfrenata diventando visibili per un brevissimo istante come “stelle cadenti” (meteore) in mesosfera tra i 90 e i 50 km…
spettacolare commovente video da brividi, in cui la protagonista si trova nel posto giusto al momento giusto, emozione indescrivibile e tanta invidia, 19/05/2024 ore 00:50, credit Milena Refacho – IG
… si parla di frammenti più grandi di asteroidi o comete(almeno 10 cm di diametro, ma anche oltre il metro), oggi sempre più spesso identificabili dagli strumenti astronomici qualche ora prima che penetrino fin negli strati più bassi (stratosfera e troposfera, dai 50 km fino ai 15 km circa, anche se la percezione di chi vi assiste è che siano solo a poche centinaia di metri…) trasformandosi in bolidi o superbolidi per un tempo decisamente più lungo, decine di secondi…
fotogramma del video del bolide che la notte tra sabato 18 e domenica 19/05/2024 ha attraversato i cieli di Spagna e Portogallo, esplodendo alla fine ad una quota stimata di 75 km. La piccola cometa near-Earth, probabilmente appartenente alla famiglia di Giove, aveva un diametro stimato di circa un metro e una traiettoria molto radente, per questo il fenomeno è durato a lungo, circa 12 secondi – credit Meteo Trás os Montes – Portugal
… corpi spaziali che quindi provengono dall’estrema rarefazione dello spazio e che attraversano e si scontrano via via con strati atmosferici sempre più densi e questo comporta l’inevitabile surriscaldamento a quelle velocità, la sublimazione, l’ablazione, esplosioni in atmosfera e tutta una serie di conseguenze sull’ambiente che dipendono da una serie di variabili complesse.
fotogramma del video incredibile che ha visto coinvolta la protagonista come testimone diretta e documentata dello stesso bolide di cui al fotogramma precedente – credit Milena Refacho – IG.
Questa è una di quelle esperienze che capita raramente nella vita, e quando succede il ricordo e l’emozione sono indelebili perché improvvisamente l’Universo, lo Spazio, ti “toccano” personalmente, capisci finalmente che sono vivi! Assapora ogni istante al rallenty…
Chi di noi non vorrebbe avere la stessa sfacciata fortuna che ha avuto la protagonista dell’avvistamento del bolide, trovarsi esattamente sulla verticale e vivere intensamente tutta l’emozione di quei lunghissimi 15 secondi compresi di scia persistente: pazzesco! La sua espressione finale, ben colta dal video, la dice lunga…
credit Milena Refacho – IG
Un chiarimento è d’obbligo ora, sempre nell’ottica di avere chiari i concetti in testa per poter proseguire serenamente con la giusta curiosità.
Sublimazione – Ablazione vaporizza e riduce le sue dimensioni
a 90 km ben 2500 K
In termosfera (500-90 km), in questa fase di attraversamento dei 400 km di strato più denso rispetto allo spazio profondo da cui proviene, il corpo in ingresso a queste velocità eccezionali si surriscalda e quando arriva in mesosfera ad un’altezza di circa 90-80 km la sua temperatura raggiunge i 2500 K(2226° C, 4040° F), scontrandosi con strati sempre più densi e collidendo con le particelle atmosferiche.
La sua materia comincia a sublimare(passa direttamente dallo stato solido al gassoso, senza passare da quello liquido) e si avvia il processo di “ablazione”, in cui il meteoroide comincia a perdere gradualmente “massa” e riduce le sue dimensioni, lasciando dietro di se gocce di materia fusa. Gli atomi del meteoroide e le molecole atmosferiche a causa degli urti si ionizzano, ma il 90% della radiazione visibile di una meteora dipende proprio dai processi di ablazione (in minima parte invece dipende dagli urti con le particelle atmosferiche), che puoi apprezzare nei primi secondi di comparsa del bolide qui sotto (da smartphone sposta le immagini col dito).
fotogrammi dal video del bolide che la notte di sabato 18/05/2024 ha attraversato i cieli di Spagna e Portogallo, credit Meteo Trás os Montes – Portugal
infine, fino a 50 volte al giorno, la meteorite
“Meteorite” è chiamata il frammento residuo che ha raggiunto il suolo ed è fondamentale (una volta recuperata) per studiare la storia del Sistema Solare. Nel caso della meteora, se l’oggetto di ridotte dimensioni non si è già dissolto nell’aria, esso rallenta fino a 3 km/s, l’ablazione e l’emissione di luce cessano, entrando così nella fase di “volo buio”; se poi sopravvive al transito in atmosfera e allo schianto in superficie, colpendo la terra può aver prodotto un cratere meteoritico. Nel caso di bolide prodotto da meteoroide con dimensioni da quelle di un pallone da calcio in su, esso può frammentarsi e arrivare ad impattare il suolo terrestre (Sorvegliati Spaziali).
La meteorite Winchcombe, residuo del bolide avvistato e filmato da 16 telecamere coordinate dalla UK Fireball Alliance (UKFAll) a febbraio 2021 sopra la piccola cittadina Winchcombe, a 70 km da Oxford; l’oggetto si è poi schiantato su un vialetto nel Gloucesterschire. Per le interessanti informazioni leggi l’articolo su Sorvegliati Spaziali.
Prima di chiudere questo primo articolo antipasto, è importante che tu conosca due aspetti istruttivi di questo argomento.
Esiste un monitoraggio di questi eventi?
Ottima domanda, e la risposta è orgogliosamente SI! Nel mondo esistono reti osservative per il monitoraggio continuo del cielo notturno allo scopo di registrare eventi di meteore, studiare le loro origini e consentire il recupero di eventuali meteoriti (fonte astrofisica Daria Guidetti – Sorvegliati Spaziali Inaf Difesa Planetaria). Tra tali reti:
European Fireball Network
NASA All-sky Fireball Network
Fireball Recovery and InterPlanetary Observation Nerwork (la francese FRIPON)
La nostra Rete PRISMA
Ho scritto prima “orgogliosamente”, perché anche in Italia abbiamo dal 2016 una nostra importante Rete: opera infatti PRISMA(Prima Rete Italiana per la Sorveglianza sistematica di Meteore e Atmosfera), coordinata dall’INAF: 60 telecamere all-sky operative, altre 10 prossimamente in aggiunta.
prisma.inaf.it clicca sulla mappa interattiva delle stazioni per scoprire sul tuo territorio chi ha già attivato una stazione di monitoraggio
PRISMA ha già ottenuto 2 grande successi: 1°) Ha calcolato l’area di caduta e successivamente operato il recupero a meno di 3 giorni dall’impatto, della meteorite Cavezzo (MO) il 04/01/2020 e ribattezzata Meteorite di Capodanno.
Intervista a Romano Serra, servizio Marco Malaspina INAF.
Il bolide è stato osservato la sera del 14 febbraio e ha originato la caduta della meteorite sopra un balcone nella zona nord di Matera, scoperto dai fratelli Losignore poiché l’impatto ha scheggiato una piastrella del balcone della casa degli anziani genitori, e si stima che la meteorite abbia impattato verticalmente a ben 300 km/h.
Quando avevo condiviso su Facebook l’aggiornamento di Domenico Licchelli sulla scoperta della meteorite di San Valentino, avevo aggiunto due righe da lui scritte che mi sembravano significative:
Seneca: “La fortuna non esiste. Esiste il momento in cui il talento incontra l’occasione” Edna Mode (Gli Incredibili): “La fortuna sorride a chi si prepara”
“…dietro al ritrovamento di una meteorite c’è tutta una SQUADRA:
chi ha concepito l’idea
chi ha realizzato le camere ed il software di gestione e di archiviazione
chi ci ha creduto e ha accettato di comprarne una per far parte della rete
chi le ha installate e si occupa della manutenzione
chi ancora analizza i dati degli eventi più promettenti ed indica dove andare a cercare gli eventuali frammenti caduti
infine chi setaccia il terreno per ritrovarli e solo a questo punto un pizzico di fortuna è benvenuta!”
Vuoi entrare in PRISMA? Puoi contribuire attivamente anche tu, manda una e-mail a: prisma_po@inaf.it
E per gli asteroidi più grandi, oltre il metro di diametro?
Riporto un ottimo esempio (scoperto grazie agli amici di INSA– Istituto Nazionale Studi Astronomici – i quali attraverso svariati gruppi si occupano di studiare, catalogare aggiornare e divulgare asteroidi e comete del Sistema Solare), di schede di monitoraggio e divulgazione degli asteroidi che transitano al di sotto del milione di km dalla Terra (ricordo che la distanza della Luna è in media 380.000 km), di solito più di uno al giorno.
Una volta individuati vengono subito numerati secondo uno schema cronologico. Sono tutti quindi oggetti numerati, catalogati e con già il calcolo orbitale, tutti scoperti nei giorni precedenti. Esempio: 2024 A2 significa “A” scoperto nei primi 15 giorni dell’anno, quindi gennaio, “2” il secondo scoperto; 2024 B4 significa “B” scoperto nei secondi 15 giorni dell’anno quindi sempre gennaio, il “4°” scoperto.
L’Osservatorio Astronomico “La Macchina del Tempo” è un piccolo Osservatorio amatoriale privato di proprietà di Bruno Monteleone, sito nella frazione del Comune di Ardore (RC). Una piccola nota: nella distanza minima, che considera centro della Terra e centro dell’asteroide, devi quindi togliere circa 6300 km che è approssimativamente il raggio terrestre, per avere la distanza minima dalla superficie, in questo caso 712.700 km.
Ah, a proposito, se ti interessa la comparazione per comprendere meglio le dimensioni reali, questo della scheda sopra era un asteroide lungo quanto un autosnodato (o come si dice amichevolmente “biscione” perché sembra un lungo serpente che si snoda nelle curve), di quelli che guidiamo noi autisti di linea.
Arrivederci al prossimo post, spero tu abbia gradito questo primo assaggio. Nei successivi spiegherò più in dettaglio i vari oggetti qui accennati.
