.. o Re del cielo e vieni in una notte al freddo e al gelo...In pieno clima natalizio, ci è venuta voglia di parafrasare la più classica canzone stagionale per una riflessione astronomica!

Ogni anno, anche se non ce ne accorgiamo, decine di migliaia di  tonnellate  di materiale cosmico cadono sulla Terra sotto forma di polvere! Durante i pochi minuti che trascorrerete leggendo questo approfondimento un quintale di materiale roccioso sarà caduto sulla Terra; sembra un numero enorme e preoccupante, in realtà la superficie terrestre è assai vasta pertanto ciò si traduce in circa 20÷100 g per km2 all’anno. La densa atmosfera terrestre assorbe la quasi totalità dei meteoroidi  (così sono definiti): a circa 100 km dal suolo, questi minuscoli granelli si riscaldano e diventano incandescenti. Se la loro dimensione supera qualche mm, lasciano in cielo una scia luminosa per qualche secondo  (stella cadente) e possono arrivare a Terra (meteorite o meteora).

Statisticamente ogni notte se ne osservano una mezza dozzina per ora; la loro luminosità dipende dalle dimensioni, dalla massa e dalla velocità del meteoroide che si scontra con l’atmosfera terrestre (vedasi grafico allegato per concessione di Sky & Telescope). Per cui anche un oggetto di qualche grammo può diventare visibile ad occhio nudo e rivaleggiare con Sirio (la stella più luminosa) se entra con una velocità di 200'000 km/h:  questo valore può sembrare molto elevato, ma si consideri che la Terra si muove a circa 100'000 km nella sua orbita, quindi basta un urto “frontale” con un oggetto avente la stessa velocità per osservare una “palla di fuoco” o “bolide” (si definisce tale una meteora particolarmente luminosa che scoppia nella stratosfera).  Si può dimostrare che la velocità relativa di ingresso fra il meteoroide in orbita e l’atmosfera terrestre è compresa tra 43'000 e 260'000 km/h, a seconda dell’angolo tra le due orbite con i valori maggiori dopo la mezzanotte.

Non esistono limiti nelle dimensioni e masse: i più piccoli, simile a pulviscolo di qualche microgrammo, in pratica “galleggiano” in aria. L’atmosfera riesce in pochi secondi a disintegrare oggetti fino alle dimensioni di qualche decina di metri e pesanti fino a 10'000 tonnellate come il bolide  di Celiabinsk (Russia) del 15 Feb 2013, quando un oggetto roccioso di circa 15 m di diametro impattò l’atmosfera a 70'000 km/h.  A circa 30 km dal suolo la meteora esplose rilasciando un energia di 400 kt (20 volte la bomba di Hiroshima), provocando un’onda d’urto sonica in grado di frantumare i vetri della città sottostante con centinaia di feriti: del frammento originario è stato ripescato un campione di 300 kg da un lago vicino. Di maggiore energia (ben 30 volte maggiore, quindi pari a 12 Mt ovvero 12 miliardi di kg di tritolo equivalenti!)  ma per fortuna senza vittime accertate, fu l’evento di Tunguska in Siberia quando il 30 Giu 1908 un’enorme palla di fuoco esplose nel cielo provocando la distruzione di 2000 km2 di foresta e 60 milioni di alberi. I testimoni a 200 km di distanza riportarono venti  a centinaia di km orari che fecero deragliare i treni e onde sismiche furono percepite fino in Europa occidentale. Secondo la comunità scientifica l’impattatore fu un oggetto roccioso di 60 m di diametro che entrò con un angolo molto elevato nell’atmosfera e che si distrusse a 8 km dal suolo: sarebbero bastati pochi minuti di anticipo o ritardo per farlo cadere in aree densamente popolate.

Oggi il cratere di impatto più famoso è il Meteor Crater in Arizona: largo 1200 m e profondo 170 m fu causato da una meteorite ferrosa di 50 m di diametro caduta nel Pleistocene circa 50'000 anni fa.

In rete, ci sono informazioni non confermate di un evento più recente accaduto a fine Marzo del 1490 quando in Cina una presunta tempesta meteorica provocò 10'000 morti: tre distinte fonti storiche dell’epoca riferiscono di una pioggia di sassi dal cielo pesanti fino a qualche kg. Alcuni studi recenti hanno correlato l’evento di Ch’ing Yang con l’ultimo tzsunami di grande portata accaduto in Australia in quegli anni, suggerendo una possibile causa comune; appare poco probabile una correlazione con la cometa estinta C/1490 Y1 scoperta in quel periodo (ed oggi catalogata come asteroide 2003 EH1) che da origine allo sciame delle Quadrantidi di Gennaio.

Sempre in quell’epoca Raffaello nella sua Madonna di Foligno rappresentò un bolide rosso seguito da una nuvola rossa in procinto di colpire una casa (si veda l’immagine allegata) che sembra (ma qui esistono svariate ipotesi) trarre spunto da un’eccezionale meteora che esplose nei dintorni di Crema il 4 Sett 1511 responsabile (?) della morte di un monaco e delle sue pecore; comunque in zona furono ritrovati parecchi frammenti rocciosi nei giorni successivi.

Anche la Bibbia include un passaggio (Giosuè 10-11) risalente al 1420 AC : “... Mentre fuggivano davanti a Israele ed erano alla discesa di Bet-Oron, il Signore fece cadere dal cielo su di loro delle grosse pietre fino ad Azeca, ed essi perirono: quelli che morirono per le pietre della grandinata furono più numerosi di quelli che i figli d’Israele uccisero con la spada....”. Interessante non per la valenza scientifica (è lo stesso passaggio in cui il Sole si fermò in cielo per un giorno finchè vendetta fu portata a termine!), ma per il fatto che eventi simili erano già noti a quel tempo.

La domanda più frequente che gli ospiti dell’osservatorio ci fanno è ogni quanto succedono eventi catastrofici? Senz’altro la recente diffusione di film ad alta adrenalina (Armageddon, Deep Impact,  Melancholia i migliori.. oltre a una dozzina di B movies negli ultimi anni) crea disagio e paure che, numeri alla mano, cerchiamo di calmare: la storia della Terra ci racconta che oggetti di circa 50 m cadono con frequenza secolare, mentre impattatori di parecchie centinaia di metri in grado di devastare una regione ricorrono ogni milioni di anni. Solo ogni 200÷300 milioni di anni statisticamente avviene un impatto con conseguenze globali, allorquando un oggetto di qualche km di diametro ci colpisce.


Gli astronomi usano la scala Torino per classificare il pericolo di impatto di asteroidi o comete in orbite potenzialmente pericolose (NEO); ad ogni oggetto è assegnata una probabilità di impatto (> 1 su 10 milioni) ed una energia cinetica (almeno 1 Mt), per cui a fondo scala (0) esso non ha alcuna possibilità di impatto, mentre a fine scala (10) l’impatto è certo e devastante su scala planetaria. Dedicheremo un approfondimento sull’argomento, ma è importante sottolineare che oggi (Dicembre 2015) nessun NEO sui 12500 individuati, ha scala superiore a zero! 

Esistono diversi tipi di meteoriti: le condriti (che rappresentano l’85% di quelle che cadono sulla Terra) ovvero rocce indifferenziate composte dagli stessi materiali dei planetesimi  formatisi ai primordi del sistema solare (in osservatorio fa bella mostra una condrite carbonacea che si può osservare al microscopio:  link), le acondriti (8%) ovvero materiale roccioso tipo basalto che derivano dalla crosta degli asteroidi più grandi (Vesta) oppure dalla Luna e Marte, e le meteoriti ferrose (7%) che derivano dal nucleo di qualche asteroide (gli ospiti dell’osservatorio possono toccare con mano una meteorite ferrosa!).

In alcuni periodi dell’anno per qualche giorno o settimana, si vedono più meteore: ciò accade quando la Terra passa vicino all’orbita di una cometa di cui raccoglie i detriti. Si parla quindi di sciame meteorico e quello delle Perseidi di Agosto è senz’altro il più famoso (si veda questo articolo: La notte di San Lorenzo oppure qui: Link e la foto per concessione di D. Trezzi).

Nel grafico allegato sono elencati gli sciami meteorici visibili dall’Italia nel 2016 riportandone il giorno di massima attività, la costellazione, il radiante e la velocità relativa dello sciame. Il parametro fondamentale è lo ZHR ovvero il Tasso Zenitale Orario ovvero il numero di meteore che un osservatore sarebbe in grado di osservare in un'ora, sotto un cielo buio e terso, se il radiante dello sciame fosse allo zenit.

Per pianificare l’osservazione si consideri che lo sciame rimane attivo per alcuni giorni prima e dopo il massimo; è opportuno che la Luna sia sotto l’orizzonte, preferendo sempre la seconda parte della notte, quando la Terra rivolge il lato notturno verso la direzione del suo moto e pertanto le velocità si sommano. Il corpo progenitore è sempre una cometa oppure un asteroide che possono dare origine anche a 2 sciami in corrispondenza ai nodi della sua orbita.

Al freddo e al gelo di  Dicembre, complice anche la lunghezza della notte, si osservano due sciami notevoli (le Geminidi e le Ursidi): in particolare le Geminidi, il cui picco è a metà mese, negli ultimi anni hanno riservato sempre un bello spettacolo con bolidi assai luminosi e frequenti.  Per osservarle occore cercare le due stelle più luminose dei Gemelli: Castore e Polluce ad Est di Orione. Le Ursidi sono invece uno sciame Natalizio e sono osservabili in direzione del piccolo carro non lontano dalla Polare. 

Un ottimo sito da consultare per ottenere informazioni aggiornate sugli sciami attivi è il seguente: http://meteore.uai.it/sciami/2015/dic2015.htm

Dopo aver letto questo approfondimento, qualcuno riesce ora ad immaginare quale sia l’unico desiderio da esprimere osservando una stella cadente?