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La fabbrica di asteroidi-killer ASTRONOMIA La fabbrica di asteroidi-killer La Terra fu colpita da raffiche di pianetini GLI studi sulla distruzione catastrofica di asteroidi che orbitano nei pressi di regioni caotiche del sistema solare hanno dimostrato come la Terra possa essere sporadicamente investita da sciami di numerosi frammenti asteroidali grandi fino a 1-2 chilometri. Da qualche anno sono abbastanza noti i meccanismi in grado di trasferire asteroidi dalla regione tra Marte e Giove fino alle zone più interne del sistema solare, dove le collisioni con la Terra diventano una possibilità non trascurabile. Si hanno così i cosiddetti Nea (Near Earth Asteroids). Per innescare il trasporto è necessario che l'asteroide venga inserito in una risonanza, ossia in una regione relativamente limitata dove le perturbazioni dei pianeti maggiori (soprattutto Giove) siano particolarmente efficaci. Una volta dentro la risonanza, l'asteroide subisce un drastico aumento dell'eccentricità orbitale (su tempi più o meno lunghi), tale da permettergli di attraversare, nel suo moto attorno al Sole, le traiettorie dei pianeti interni: Marte, la Terra o addirittura Venere. E' questo un regime dinamico di tipo caotico, in cui praticamente nulla è predicibile. L'orbita dell'oggetto cambia continuamente forma e posizione a seconda degli incontri ravvicinati subiti dall'asteroide con i pianeti interni fino all'inevitabile fine, che sarà quella di cadere sul Sole, di essere espulso dal sistema solare o di collidere con uno dei pianeti terrestri. Il problema fondamentale è quello di trovare un meccanismo fisico in grado di introdurre a ritmo pressoché costante un certo numero di asteroidi all'interno delle risonanze. La soluzione migliore si ricollega alle collisioni tra asteroidi. Si sa che queste collisioni sono state, e sono tuttora, abbastanza frequenti all'interno della fascia asteroidale. La frequenza con cui avvengono dipende dalle dimensioni dell'asteroide bersaglio e dell'asteroide proiettile. Per un certo bersaglio saranno sicuramente più numerose le collisioni con oggetti di piccola massa (e quindi poco distruttive) che non quelle con oggetti via via più grandi (e quindi molto distruttive). Il regime collisionale, esistente in tutta la fascia principale degli asteroidi, si manifesta anche in prossimità delle varie risonanze. Può allora capitare che in seguito a una collisione, una parte dei frammenti originatisi vengano gettati all'interno delle risonanze. A questo punto per i frammenti non c'è più scampo: evolveranno secondo un regime caotico e la loro fine sarà quella già descritta. Da stime statistiche sulla popolazione asteroidale conosciuta si può stabilire che il regime collisionale «normale» è in gra- do di mantenere pressoché costante il numero di oggetti destinati a evolvere verso orbite intersecanti quelle dei pianeti terrestri. In altre parole, il meccanismo fisico delle collisioni più il meccanismo dinamico caotico delle risonanze sembra perfettamente capace di creare una popolazione stabile di Nea almeno fino a diametri non superiori a un paio di chilometri. Di tanto in tanto però (probabilmente con ritmi di decine o centinaia di milioni di anni) avvengono collisioni più catastrofiche. I bersagli che si distruggono possono raggiungere le decine di chilometri o anche (molto più raramente) le centinaia. In tal caso si ha la formazione di una famiglia asteroidale, ossia di un insieme numerosissimo di frammenti che, anche dopo la distruzione, mantengono caratteristiche orbitali molto simili tra loro. Nei casi più vistosi la maggior parte dei membri più grandi delle famiglie sono facilmente osservabili e l'applicazione di metodi statistici permette di distinguere questi agglomerati dai normali asteroidi singoli. Al pari di un iceberg, quello che riusciamo ad osservare di una famiglia è solo la «punta», ossia gli oggetti abbastanza luminosi (e quindi grandi) da essere visibili al telescopio. Ma la stragrande maggioranza dei frammenti ci risulta invisibile, benché sicuramente il loro numero cresca col diminuire delle dimensioni. Parliamo qui di frammenti al di sotto di qualche chilometro di diametro, ossia proprio delle dimensioni della maggior parte dei Nea che si scoprono nel loro viaggio caotico nei presi della Terra. Tra le numerose famiglie osservate, ve ne sono alcune (circa una decina) che confinano in modo evidente con qualche risonanza. Un certo numero di queste risultano addirittura chiaramente «tagliate» dalle zone caotiche. Non è difficile pensare quindi che al momento della collisione catastrofica che ha distrutto il corpo primitivo trasformandolo in una miriade di frammenti, una buona parte di questi siano stati «gettati» all'interno della vicina risonanza e abbiano poi seguito il loro processo evolutivo caotico, lasciando per sempre il luogo di nascita. Una collaborazione tra l'Università di Toronto, l'Osservatorio di Armagh e l'Osservatorio di Torino ha cercato di ricostruire gli eventi distruttivi corrispondenti alle famiglie più interessanti, calcolando la distanza che i frammenti potevano raggiungere a seconda delle loro dimensioni. Questo modello ha permesso di quantificare quanti e quanto grandi sono stati gli oggetti immessi nella risonanza limitrofa al momento della catastrofe. Integrazioni numeriche relative all'evoluzione dinamica caotica dei frammenti così ottenuti hanno poi permesso di stabilire in modo statistico la percentuale di frammenti che possono avere impatti con la Terra e i tempi scala dell'intero processo, In parole più semplici, sapendo quanti oggetti di un certo diametro sono entrati in una risonanza possiamo sapere quanti di questi possono, statisticamente parlando, scontrarsi con la Terra. Il risultato è abbastanza sconvolgente. Alcune famiglie, probabilmente piuttosto vecchie, con età di qualche centinaio di milioni di armi, possono avere riversato sulla Terra vere e proprie «piogge» di asteroidi in pochi milioni di anni. Questi sciami possono arrivare a contenere fino a qualche decina di frammenti grandi un chilometro e parecchie centinaia dell'ordine delle centinaia di metri. Possiamo immaginare epoche poco tranquille per la superficie della Terra e per i suoi eventuali abitatori! Fortunatamente questi eventi sonò piuttosto rari; non di meno potrebbero avere causato almeno alcune delle più antiche estinzioni biologiche di massa conosciute. C'è anche la possibilità che il cosiddetto cataclisma lunare, che si stima essere avvenuto circa 4 miliardi di anni fa e che ha prodotto sul nostro satellite un «picco» anomalo di crateri da impatto, possa essere stato causato dalla creazione di una famiglia, nata dalla distruzione di un asteroide «genitore» dal diametro di qualche centinaio di chilometri. Molte cose si stanno chiarendo riguardo all'origine dei Nea e dei meccanismi in grado di mantenerne una popolazione più o meno costante, a parte i «picchi anomali» causati dalle famiglie. Resta ancora aperto il problema di generare i Nea più grandi di 1-2 chilometri, che invece esistono e sono anche relativamente numerosi. Ma qualche soluzione è in arrivo. Vincenzo Zappala Osservatorio Astronomico di Torino IMPATTI SULLA TERRA Sudhury, Conado O MCTEOR CRATER, ARIZONA [1,2 km] HAVILAND, KANSAN P1 metri] KAAUJARVI, SUSSI A [110 metri] EUHOA, Hi o Popigay, Russia Manicouogan, Canada MORASKO, —S ©...jtóV^miróid'Òvesfcj POLONIA [100 metri] / . % A Puchezh-Katunki, Russia RUSSIA [27 metri) 4m» ASIA ODESSA, TEXAS (168 metri! OCEANO VjABAf OCEANO PACIFICO AFRICA SAUDITA [97 metri] O Bosumtwi, Ghana #: Equatore Crateri da impatto mèteoritico Certo Probabile Diametro AMERICA C? DEL SUD O © ATLANTICO Ql oN CAMPO DEL CIELO, ARGENTINA [90 metri] • Vi*defort, # — Sud Africa OCEANO INDIANO DALGARANGA [21 rostri] HENBURY [isometri Polo Sud ANTARTIDE Le collisioni nella fascia tra Marte e Giove generano frammenti con orbite caotiche