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LIGURE ASTROFILI POLARIS O.N.L.U.S.

Piazza Palermo 10 B

GENOVA

SOLO DI PASSAGGIO NEI NOSTRI CIELI

COME VIANDANTI SOLITARI ED OCCASIONALI

METEORE COMETE SATELLITI ASTEROIDI

GUERRINI PIERO

Luglio 2015

1

PREFAZIONE

Questo elaborato vuole essere una base di partenza utile

soprattutto a chi da profano o da neo astrofilo si avvicina all'astronomia;

è predisposto per successivi ed eventuali aggiornamenti, integrazioni e

revisioni suggeriti da esperti del settore.

La relazione, utilizzando anche testi di garantita attendibilità citati

in bibliografia, cercherà di definire nel modo più semplice possibile (per

poi poterli meglio individuare) tutti gli oggetti grandi e piccoli che

vediamo nei nostri cieli “solo di passaggio” e quindi in modo non

ripetitivo come fanno le stelle ed i pianeti. Infatti meteore, stelle cadenti,

comete o satelliti sono termini comuni che troppo spesso ed

impropriamente sono usati guardando i cieli limpidi in una notte d'estate;

è molto più appagante distinguere questi “viandanti solitari” per divertirsi

a cercarli, avvistarli ed osservarli nella volta celeste.

Cominciamo perciò ad esaminare le varie tipologie.

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PARTE PRIMA: LE METEORE

La meteora è un lampo di luce che produce un oggetto piccolo e

solido quando questo entra dallo spazio esterno nell'atmosfera terrestre

a velocità fantastiche comprese fra 11,2 e 72,8 Km/sec, si riscalda e si

rende visibile sotto i 100/150 chilometri dal suolo. Comunemente viene

anche chiamata “stella cadente”. Il riscaldamento è prodotto dalla

pressione dinamica generata dalla fortissima compressione dell'aria.

L'aria si riscalda e a sua volta riscalda il piccolo “intruso” che perde

massa lasciando una scia luminosa prodotta dalla ionizzazione dell'aria e

dal corpo in questione.

Le meteore sono prodotte da meteoroidi e meteoriti qui di seguito

illustrati.

Meteoroidi

Il meteoroide è un corpo solido di piccole dimensioni che nello

spazio ruota intorno al Sole e di solito è un frammento di asteroide o di

cometa. Qualche volta può provenire da altri pianeti rocciosi o dalla

Luna. I meteoroidi cometari sono composti da particelle più soffici

provenienti dalle polveri lasciate dalle comete; mentre quelli asteroidali

hanno grandezza variabile che va da una particella microscopica a quella

di un grosso sasso.

Meteoriti

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Il meteorite è un oggetto solido, sempre proveniente dallo spazio,

ma caduto sulla superficie terrestre; in sintesi è un meteoroide

abbastanza grande da raggiungere il suolo terrestre senza disintegrarsi

prima.

Ogni giorno, da stime attendibili, toccano terra più di 100

tonnellate di meteoriti; per il loro grande valore scientifico presso astrofili

e scienziati sono molte le persone che li cercano e li raccolgono.

Sono composti da roccia o da ferro (più esattamente si tratta di

una lega quasi inossidabile di nichel e ferro) o entrambi.

Per questo motivo i meteoroidi si possono dividere in rocciosi,

ferrosi, ferro-rocciosi a seconda della loro composizione.

Meteore sporadiche, palle di fuoco e bolidi

Se in una notte scura si intravede una stella cadente, cioè un

lampo di un meteoroide in caduta casuale, è probabile che si tratti di una

meteora sporadica. Se invece appaiono molte meteore che provengono

tutte da una stessa porzione di cielo, è certo che ci troviamo di fronte ad

un sciame meteorico o ad una tempesta meteorica.

Una meteora parecchio luminosa si chiama palla di fuoco; molti

esperti astrofili annoverano tra queste le meteore che superano la

luminosità di Venere, quando questa è visibile. In ogni caso una palla di

fuoco segnala la sua presenza con un bagliore rilevabile anche se non si

guarda il cielo. Ogni volta che si vede una palla di fuoco di luminosità pari

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ad almeno quella prodotta dalla mezza Luna, è probabile che la stessa

tocchi il suolo. I meteoriti appena caduti hanno un importante valore

scientifico per gli scienziati, per cui quando un appassionato astrofilo

avvista una palla di fuoco, sarebbe conveniente annotare l'ora

dell'evento, registrare la posizione e se possibile disegnarne in una carta

del cielo la traiettoria rilevata.

Un bolide è una palla di fuoco che al suo passaggio produce un

successivo suono acuto e che può esplodere o meno. Il rumore che si

sente è causato dal meteoroide che supera la barriera del suono; in altre

parole il corpo viaggia più veloce della propagazione del suono nell'aria.

Può capitare che una palla di fuoco si spezzi per la pressione

esistente; in tal caso è possibile avvistare due o più meteore vicine e

contemporanee che viaggiano nella stessa direzione.

Spesso succede che una meteora duri pochi attimi ma lasci dietro

di se la scia che dura qualche secondo o addirittura qualche decina di

secondi; in rari casi viene distorta dai venti in quota come quella degli

aerei.

Tutti gli appassionati del settore sanno che dopo la mezzanotte il

numero delle rilevazioni meteoriche aumenta; tutto questo perché in

quelle ore ci si trova nella parte della terra che si sta muovendo “in

avanti” spazzando i meteoroidi. Invece dopo mezzogiorno fino a

mezzanotte ci si trova nella parte posteriore del pianeta ed in questo

caso sono i meteoroidi che devono “agganciare” la terra, entrare

nell'atmosfera e rendersi visibili. I meteoroidi sono come i moscerini che

sporcano maggiormente il lunotto anteriore di un'auto in corsa rispetto a

quello posteriore.

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Tempeste di meteore

Normalmente, se si guarda con attenzione e continuità, si può

rilevare qualche meteora in un'ora. Tuttavia durante l'arco di un anno ci

sono momenti particolari in cui il numero di meteore visibili sale a 20/50

in un'ora se il cielo è sereno, privo di chiarore lunare e d'inquinamento

luminoso. Questi eventi speciali sono le tempeste di meteore che si

verificano quando la Terra attraversa una fascia composta da miliardi di

meteoroidi lasciati lungo la sua traiettoria da una cometa in orbita attorno

al Sole.

La zona o il punto da cui la tempesta sembra provenire si chiama

radiante. La tempesta più conosciuta è quella delle Perseidi che in

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genere annovera circa 80 meteore all'ora e che deve il suo nome perché

sembrano nascere dalla costellazione di Perseo (radiante); tale tempesta

è la più nota in quanto si manifesta in agosto quando le notti in genere

sono più serene e gli osservatori più numerosi.

Volendole elencare in modo cronologico, le tempeste di una certa

importanza sono:

1) Le Quadrantidi che si osservano il 3-4 gennaio con 90

meteore/ora circa.

2) Le Liridi che si osservano il 21 aprile con 15 meteore/ora circa.

3) Le Eta Aquaridi che si osservano il 4-5 maggio con 30

meteore/ora circa.

4) Le Delta Aquaridi che si osservano il 28-29 luglio con 25

meteore/ora circa.

5) Le Perseidi che si osservano il 12 agosto con 80 meteore/ora

circa.

6) Le Orionidi che si osservano il 21 ottobre con 20 meteore/ora

circa.

7) Le Geminidi che si osservano il 13 dicembre con 100 meteore/ora

circa.

Il radiante delle Quadrantidi è la costellazione del Boote, ma la

tempesta prende il nome della costellazione che ivi si trovava sugli atlanti

del XIX secolo. Oltre al nome sembra che le Quadrantidi abbiano perso

anche la cometa che le generava.

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Le Geminidi è una tempesta meteorica che sembra provenire da

un asteroide, più che da una cometa, anche se si tratta di una cometa

spenta che non “sbuffa” più gas e polveri per formare coda e chioma

(elementi illustrati più avanti).

Le Leonidi sono una tempesta meteorica che compare ogni anno il

17 novembre senza dare particolare spettacolo. Tuttavia nell'anno 1966

e negli anni 1999, 2000, 2001, 2002 (trentanni dopo) fu rilevato un

numero straordinario di meteore. Il prossimo grande spettacolo è previsto

nel 2032.

Rispetto all'elenco sopra esposto un normale osservatore non

vedrà mai dei tassi meteorici così elevati perché i dati ufficiali fanno

riferimento a situazioni di visibilità ideali. Inoltre l'intensità delle tempeste

varia da anno in anno proprio come avviene per le piogge.

Per registrare gli eventi meteorici occorrono semplicemente un

orologio, un quaderno, una penna e una luce fioca (meglio se di colore

rosso) per vedere ciò che si scrive. Una luce bianca può ridurre la

capacità visiva almeno per 10/30 minuti. Ogni volta che si guarda il cielo

si deve lasciare ai nostri occhi il tempo per abituarsi al buio (adattamento

alla visione notturna).

Per individuare la direzione migliore per osservare le meteore

occorre piegare il capo in modo da inquadrare quella porzione del cielo di

poco più alta rispetto al punto equidistante tra orizzonte e zenit. Non è

necessario mettersi di fronte al radiante previsto perché le meteore

sfrecciano nel cielo, compaiono e scompaiono, e possono essere visibili

anche fuori dalla zona di provenienza. Invece è possibile “estrapolare”

indietro la traiettoria per risalire al radiante; se si riesce ad individuare un

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radiante comune a più meteore vuol dire che si è davanti ad uno sciame

meteorico e non ad una coincidenza di meteore sporadiche.

Se invece guardando il radiante si vedono delle meteore molto

brillanti ma di poca durata, significa che si stanno dirigendo verso la

posizione dell'osservatore; per fortuna i meteoroidi in genere sono piccoli

e non arrivano al suolo!!

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PARTE SECONDA: LE COMETE

Le comete provengono dalle profondità del sistema solare e si

avvicinano alla terra a intervalli regolari; sono grossi ammassi di ghiaccio

e polvere che visivamente si muovono lentamente nel cielo. Tra le

comete più note vi è quella di Halley che si mostra ogni 75/77 anni;

l'ultima volta è passata nel 1986 ed il prossimo giro sarà nel 2061. Si farà

vedere nel 2072 anche Hale-Bopp (fig.4) che già nel 1997 è stata molto

più luminosa di Halley. Ed infine è doveroso citare anche la cometa

67P/Churyumov Gerasimenko famosa non per la sua luminosità ma per

la recente missione “Rosetta” sviluppata dall'ESA (Agenzia Spaziale

Europea) che ha consentito il 12/11/2014 l'atterraggio su di essa di una

sonda con il suo lander attrezzato per fare importanti analisi scientifiche

al fine di:

definire la caratterizzazione del nucleo;

determinare le componenti chimiche presenti;

studiare le attività della cometa ed i suoi tempi di sviluppo.

Le comete si differenziano dalle meteore per i seguenti motivi:

1) Le meteore durano alcuni secondi mentre le comete sono visibili

per giorni, settimane e qualche volta anche mesi.

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2) Le meteore sono un lampo di luce in caduta dal cielo e si vedono

sotto i 100/150 chilometri dal suolo, mentre le comete (che in

realtà si muovono velocemente) essendo a milioni di chilometri di

distanza dalla Terra ai nostri occhi sembrano muoversi

lentamente.

3) Le meteore sono fenomeni abbastanza comuni mentre le comete

si avvistano in media una volta l'anno.

Molti astrofili esperti sono convinti che le comete si siano originate

in prossimità dei pianeti esterni e quasi al confine del sistema solare; è

qui che hanno subito la forte gravitazione di Giove e di Saturno

dirigendosi in parte verso lo spazio remoto riempiendo un'enorme

regione sferica, chiamata Nube di Oort, che va molto al di là di Plutone e

si estende indicativamente tra le 20.000 AU e le 100.000 AU dal Sole; in

parte invece furono deviate (o si generarono come dicono molti studiosi)

restando nella fascia di Kuiper che è una regione che comincia intorno

all'orbita di Nettuno e si estende fino ad una distanza di circa 55 AU dal

Sole. Occasionalmente il moto delle stelle può perturbare queste regioni

dello spazio avvicinando le comete verso il centro del sistema solare e

quindi anche verso la terra, dove si rendono visibili agli esseri umani.

Tuttavia sono molte le teorie sull’origine del sistema solare, che

quindi comprendono anche le comete e gli asteroidi trattati nel

successivo quarto capitolo; ma l’ipotesi che da molto tempo (1755 –

teorie di Kant e Laplace) ha goduto di maggior credito è quella della

“nebulosa” che afferma che il sistema solare ha avuto origine (4,5 miliardi

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di anni fa) dal “collasso gravitazionale” di una nube gassosa composta

da gas e polveri.

Si ipotizza che una forza interferente (forse dovuta ad una vicina

stella supernova) abbia compresso detta nebulosa verso il suo interno

innescandone un processo di collasso.

Durante il collasso la nebulosa avrebbe iniziato a ruotare più

rapidamente (per conservazione del momento angolare) ed a riscaldarsi.

Col procedere dell’azione della gravità, della pressione, dei campi

magnetici e della rotazione, la nebulosa si sarebbe appiattita in un disco

con una protostella al suo centro in via di contrazione.

Si stima che il sistema solare interno fosse talmente caldo da

impedire la condensazione di molecole volatili, quali l’acqua ed il metano;

nacquero pertanto dei “planetesimi” relativamente piccoli e formati

principalmente da composti ad alto punto di fusione, quali silicati e

metalli.

Questi corpi rocciosi si sono evoluti successivamente nei pianeti di

tipo terrestre.

Più esternamente si svilupparono invece i giganti gassosi Giove e

Saturno, mentre Urano e Nettuno catturarono meno gas per la loro

posizione più remota (molto gas si disperse oltre i confini del sistema

solare) e si condensarono attorno a nuclei di ghiaccio.

Grazie alla loro massa sufficientemente grande i Giganti gassosi

hanno trattenuto l’atmosfera originaria sottratta alla nebulosa mentre i

pianeti di tipo terrestre l’hanno perduta.

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La loro atmosfera sembra prodotta da vulcanesimo, da impatti con

altri corpi celesti o da produzione, come affermano molti scienziati, da

ossigeno prodotto da cianobatteri.

Secondo questa teoria planetaria dopo cento milioni di anni la

pressione e la densità dell’idrogeno nel centro della nebulosa divennero

grandi a sufficienza per avviare la fusione nucleare nella protostella.

Il vento solare prodotto dal “nuovo” Sole spazzò via i gas e le

polveri residui del disco allontanandoli nello spazio interstellare e

fermando così il processo di crescita dei pianeti.

Nel 2005 è stato sviluppato dall'Osservatorio di Nizza un modello

che simula (nelle fasi immediatamente successive alla sua formazione)

l'evoluzione del sistema solare inizialmente composto, oltre al Sole, da

pianeti rocciosi, Giove, Saturno, Nettuno, Urano ed infine da una vasta

cintura esterna di planetesimi; Il tutto ruotante attorno al Sole con orbite

circolari.

La mutazione è cominciata dalla inversione verso l'interno di molti

di questi corpi minori, dovuta alla perturbazione gravitazionale dei pianeti

più esterni.

Ciò ha creato modifiche e decadimenti delle orbite (da circolari ad

eccentriche) di tutti i pianeti gassosi. Si ritiene che Nettuno abbia

“scavalcato” Urano invadendo la cintura esterna e dando origine al

“bombardamento tardivo” testimoniato anche dai numerosi crateri

d'impatto rilevabili sui pianeti e sui satelliti rocciosi.

Successivamente l'attrazione gravitazionale di Giove ha fermato la

caduta dei corpi minori stabilizzandoli nelle posizioni attuali (fascia

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principale, asteroidi troiani, greci ecc) o allontanandoli definitivamente

verso l'esterno (Nube di Orth, Fascia di Kuiper, oggetti Transnettuniani in

genere).

Sinteticamente si può concludere che comete ed asteroidi

costituiscano il “materiale di risulta” del processo di evoluzione del

sistema solare; le comete potrebbero essere residui di pianeti gassosi

“mancati”, mentre gli asteroidi parti di pianeti rocciosi che non hanno

avuto il tempo e la possibilità di aggregarsi.

Struttura di una cometa

La cometa è una miscela compressa di ghiaccio, gas congelati

(ghiaccio secco o ghiaccio di monossido e biossido di carbonio) e

particelle solide (chiamate anche “polvere di cometa” o “ghiaccio

sporco”). Il tutto è avvolto da una crosta scura come rappresentato nella

fig. 3. Tutta la struttura è composta da nucleo, chioma e due code.

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Il nucleo

Il nucleo è la cometa vera e propria; tutte le altre componenti sono

solo emanazioni provenienti dal nucleo.

Una cometa lontana dal Sole si presenta come un nucleo puro,

senza chioma né coda ed il suo diametro può variare da qualche

chilometro a qualche decina di chilometri; su scala astronomica sono

dimensioni molto ridotte, il che rende difficile l'osservazione di una

cometa lontana, anche perché il nucleo brilla solo della luce riflessa del

Sole.

Le immagini del nucleo di Halley (inviate a terra dalla sonda Giotto

dell'Agenzia Spaziale Europea quando nel 1986 la cometa è passata

abbastanza vicina) hanno dimostrato che quella palla di ghiaccio

bitorzoluta e rotante ha una crosta scura. In quella occasione si è anche

visto che sul nucleo di Halley sono presenti buchi o fessure della crosta

(a malapena riscaldati dal Sole) da cui fuoriescono getti di gas e polveri

sparati nello spazio come geyser.

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Nel 2004 la sonda Stardust della NASA ha fotografato da vicino il

nucleo della cometa Wild-2, mostrando la presenza di crateri d'impatto e

di pinnacoli di ghiaccio.

La chioma

Quando la cometa si avvicina al Sole, il calore fa sublimare il

materiale sulla superficie della cometa disperdendo nello spazio gas e

polveri.

I gas e le polveri formano una nuvola scintillante e lattiginosa

intorno al nucleo e questa costituisce la chioma della cometa; si chiama

testa la parte della cometa costituita da nucleo e chioma.

Il bagliore della chioma è dovuto in parte alla luce del Sole riflessa

da milioni di particelle di polvere ed in parte alle deboli emissioni di luce

degli atomi e delle molecole contenuti nella chioma stessa.

Le due code

La polvere ed i gas della chioma sono soggetti che danno origine

a due code cometarie: la coda di polveri e quella di plasma (fig. 4).

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Cometa Hale-Bopp Figura 4

I fotoni della luce solare spingono le particelle (pressione di

radiazione) nella direzione opposta al Sole generando la coda di

polvere della cometa che brilla di luce solare riflessa ed è caratterizzata

da:

1) un aspetto curvilineo ed affusolato

2) un colore giallo paglierino

La coda di plasma (coda di ioni o di gas) è causata dalla

ionizzazione parziale della chioma per l'interazione con le radiazioni UV

e X del Sole. Una volta ionizzati (e quindi diventati carichi elettricamente)

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i gas esposti al vento solare ed al campo magnetico vengono spinti in

direzione opposta a quella del Sole, formando appunto la coda di plasma

(fig. 5).

Questo fenomeno consente agli astronomi di determinare la

direzione del vento solare come se fosse una bandiera.

Contrariamente alla coda di polvere, la coda di plasma è

caratterizzata da:

1) un aspetto filamentoso a volte attorcigliato o sfilacciato

2) un colore blu

Figura 5

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Le code di una cometa sono lunghe anche centinaia di milioni di

chilometri.

Quando una cometa si dirige verso il Sole le sue code si

stendono dietro di lei, ma quando si allontana le code sembrano

precederla. La chioma e la coda sono evanescenti; le polveri ed i gas

dispersi dal nucleo vengono spazzati via nella spazio interno del sistema

solare e la cometa, quando si è allontanata abbastanza dal Sole, ritorna

ad essere un puro nucleo ma più piccolo di prima avendo perso nel

tragitto gas e polveri. Ma le polveri seminate possono generare le piogge

meteoritiche già illustrate.

Il nucleo di Halley, quando ogni 75 anni passa in prossimità del

Sole, si riduce di almeno 10 metri; si stima che la cometa oggi abbia un

diametro di almeno 10 chilometri circa e che possa compiere ancora un

migliaio di orbite prima di scomparire (e cioè 75.000 anni!!). La polvere

prodotta genera due delle più intense e periodiche tempeste meteoriche

in precedenza elencate: le Eta Aquaridi e le Orionidi.

Altri passaggi di comete rilevati negli ultimi 50 anni

Citiamo qualche altro passaggio di comete oltre a quelli già

menzionati:

Nel 1965 la cometa Ikeia-Seki era visibile anche di giorno in

vicinanza del Sole; per vederla bastava coprire con il pollice il

disco solare.

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Nel 1976 la cometa West si vedeva ad occhio nudo nel cielo

notturno ed inquinato (anche dal punto di vista luminoso) di Los

Angeles.

Nel 1983 si vedeva ad occhio nudo la cometa Iras-Irakl-Alcock

spostarsi nel cielo; la maggioranza delle comete è così lenta che

un cambio di posizione è percettibile solo dopo alcune ore.

Negli anni 90' le comete Hyakutake e Hale-Bopp comparvero

quasi dal nulla e furono molto brillanti.

Nel 2007 la cometa McNaught è stata la più brillante dal 1965 ed

anche questa era visibile di giorno.

Le previsioni dei passaggi delle comete

Si conoscono diverse comete periodiche di cui è nota l’orbita e

quindi si può prevedere l’arrivo ed ipotizzare la luminosità. Ma per la

maggior parte di questi corpi ”minori” non si può prevedere con buona

approssimazione né l’arrivo né la luminosità, proprio per le piccole

dimensioni e la conseguente difficoltà a scoprirli.

Fu annunziato con largo anticipo l’arrivo della cometa periodica

Halley nel 1910, ma nello stesso anno si presentò un’altra cometa

ancora più luminosa (battezzata la Grande Cometa) che nessun

astronomo aveva predetto.

Se si vuole seguire questi eventi, la cosa migliore è quella di

tenersi sempre informati consultando riviste e siti web specializzati che

riportano per tempo tutte le nuove apparizioni.

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Tuttavia esistono moltissime fonti che danno informazioni di

comete visibili, ma nella maggioranza dei casi occorre poi utilizzare il

telescopio per scorgerle.

Metodi per avvistare le comete

1) Metodo facile: Il modo più semplice per andare a caccia di comete in

una notte serena è quello di spostare il telescopio o il binocolo a caso

e verificare, dopo aver preso i necessari riferimenti, se in quella nuova

porzione di cielo esiste qualche punto brillante che non è segnato

sull'atlante stellare. Se sulla carta non vi è nulla e si è anche

controllato dopo qualche ora che la luce si sia spostata rispetto alle

stelle vicine è molto probabile che quella luminosità provenga da una

cometa.

2) Metodo sistematico: Questo modo si fonda sul concetto che le

comete si vedono più facilmente se sono più luminose o se si trovano

dove il cielo è più scuro. Le comete diventano più brillanti in

prossimità del Sole, mentre nella direzione opposta il cielo è più

scuro.

Quindi un buon compromesso tra i due concetti consiglia di guardare ad

est prima dell'alba nella parte di cielo che si trova:

a) almeno a 40 gradi dal Sole (che ancora deve sorgere) misurati sul

piano dell'orizzonte.

b) a non più di 90 gradi dal Sole misurati in elevazione. Si tenga

presente che un giro completo da orizzonte a orizzonte copre 360 gradi e

che 90 gradi sono un quarto di giro intorno al cielo.

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Un planetario può aiutare a determinare la costellazione di

riferimento per meglio tener sotto controllo la parte di cielo che interessa.

Ovviamente dopo il tramonto si può cercare le comete verso ovest

con lo stesso criterio.

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PARTE TERZA: I SATELLITI ARTIFICIALI

Un satellite artificiale è un oggetto costruito dall'uomo per essere

lanciato nello spazio in orbita intorno alla Terra o ad un altro corpo

celeste.

I satelliti terrestri ci fanno vedere la situazione meteorologica e

controllano altri parametri climatici, trasmettono il segnale televisivo e

telefonico, sorvegliano la Terra a scopi militari ed infine sono usati anche

in astronomia.

L'Hubble Space Telescope è un satellite artificiale a disposizione

di tutti gli astronomi che orbita negli strati esterni dell'atmosfera a 560 Km

di altezza. Consente di vedere stelle e galassie lontane altrimenti

visivamente irraggiungibili; ha permesso l'osservazione anche

dell'ultravioletto e dell'infrarosso che sarebbe impossibile dal suolo

terrestre per la presenza dell'atmosfera che blocca queste parti dello

spettro elettromagnetico.

Visto l'enorme utilizzo di questo satellite, la NASA sta valutando

l'opportunità di mantenerlo in attività fino al 2025, quando verrà tolto

dall'orbita e cadrà in mare.

Sono da menzionare anche le sonde Soho, Ace e Gaia. La prima

(progetto congiunto ESA e NASA) è stata lanciata nel 1995 per

osservare il Sole, la seconda (progetto NASA) è stata lanciata nel 1997

per studiare le particelle vaganti nello spazio ed il vento solare ed infine

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GAIA (progetto ESA) è stata lanciata nel 2013 per aggiornare la

“mappatura” dello spazio. Tutte e tre le sonde orbitano intorno a “punti

lagrangiani” cioè zone di equilibrio dove le forze in gioco (gravità solare e

terrestre, centrifuga ecc) si bilanciano.

Quello sopra descritto è il lato positivo dei satelliti; tuttavia sono

oggetti che riflettono la luce del Sole e spesso possono disturbare le

osservazioni e le fotografie astronomiche delle stelle e di tutti i corpi

celesti. Inoltre alcuni satelliti trasmettono a frequenza radio interferendo

spesso con i radiotelescopi in continuo ascolto dei segnali provenienti

dallo spazio. Un'onda spaziale potrebbe aver viaggiato migliaia, milioni o

miliardi di anni partendo da un quasar o da un'altra galassia per poi non

essere captata correttamente dalla terra.

In sintesi gli esperti del settore hanno un rapporto di amore/odio

con i satelliti artificiali: in molti casi sono utilissimi, in altri causano

interferenze.

L'osservazione dei satelliti artificiali

Sono centinaia i satelliti funzionanti che ruotano interno alla Terra

insieme a migliaia di frammenti di spazzatura spaziale quale satelliti

spenti, stadi finali dei razzi di lancio usati per metterli in orbita, elementi

guasti o esplosi, frammenti di vettori ecc.

Il modo migliore per osservare i satelliti artificiali è quello di

individuarne i più grandi, come la Stazione Spaziale Internazionale (che

viaggia a 330/435 Km da terra), il sopra citato telescopio spaziale Hubble

insieme ad altri abbastanza luminosi quali le decine (più di 60) di satelliti

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Iridium utili per le telecomunicazioni che orbitano ad un'altezza di 780

Km.

Osservare i satelliti artificiali non è difficile; mentre le previsioni

sul passaggio di comete o meteore spesso sono errate, quelle inerenti i

passaggi satellitari sono pressoché esatte.

Si elencano qui di seguito alcuni accorgimenti o criteri per

prevedere ed individuare qualche satellite dal nostro suolo:

Un grosso satellite come Habble o la Stazione Spaziale

Internazionale di solito appare di sera come un punto di luce che

si muove lentamente (ma in modo apprezzabile) da ovest a est

nella metà occidentale del cielo. E' molto più lento di una meteora

ma è assai più veloce di una cometa. Si vede ad occhio nudo e

quindi non può essere una asteroide (ed in ogni caso è più

veloce).

A volte anche un aeroplano ad alta quota si può confondere con

un satellite, ma guardando con il binocolo si possono distinguere

chiaramente le luci di segnalazione ed anche la forma dell'aereo;

in luoghi tranquilli si può sentire anche il rumore, ciò non avviene

per un satellite.

Un satellite Iridium invece appare di solito come una striscia di

luce che diventa molto luminosa e poi si affievolisce in pochi

secondi. Si muove molto più lentamente di una meteora ed inoltre

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un lampo di iridium è di solito più luminoso di Venere, ed è

secondo in intensità solo alla Luna. I lampi di Iridium sono

generati dal Sole che si riflette nelle sue antenne piatte di

alluminio e spesso disturbano le osservazioni astronomiche.

Per la Stazione Spaziale Internazionale e per il spaziale Hubble si

può usare il sito

www.Skyandtelescope.com/observing/objects/javascript/3304316.html

. Dopo avere scaricato il programma occorre cambiare le

impostazioni mettendo le coordinate dell'osservatore.

Per i satelliti Iridium e Hubble Space si può consultare

www.heavens-above.com che dà anche indicazioni per vedere

lampi diurni; basta cliccare “HST” nella sezione satelliti.

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PARTE QUARTA: GLI ASTEROIDI

Gli asteroidi sono rocce massicce che ruotano attorno al Sole. La

maggior parte si trova in una fascia tra Marte e Giove chiamata fascia

principale degli asteroidi, ma migliaia di altri asteroidi prendono una

traiettoria che si avvicina all'orbita della Terra.

Molti studiosi, come noto, affermano che un asteroide abbia

colpito il nostro pianeta circa 65 milioni di anni fa, estinguendo dinosauri

ed altre specie viventi.

Caratteri fondamentali

Gli asteroidi sono chiamati “pianeti minori” perché gli studiosi che

li scoprirono pensarono fossero corpi planetari. Al contrario oggi si è

convinti che gli asteroidi siano “residui” della formazione del sistema

solare e che siano oggetti che non sono riusciti ad aggregarsi nel numero

necessario per formare un pianeta anche per l’azione gravitazionale di

Giove.

Molti di loro hanno lune proprie (fig. 6) e sono composti da

minerali silicati come le rocce terrestri e da metalli (ferro e nichel); alcuni

contengono carbonio e di recente sono state scoperte anche tracce

d'acqua.

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Figura 6

Hanno diverse dimensioni con diametro che varia da 952 km.

(Ceres) fino a quello di grossi meteoroidi; infatti gli asteroidi sono

costituiti dalla stessa materia, solo che sono più grossi.

I più importanti sono Ceres, Pallas, Vesta e Hygiea aventi

lunghezza variabile compresa tra 952 e 407 chilometri.

Esistono più di 600.000 asteroidi conosciuti; di questi 16.000 non

hanno un nome e si ipotizza ne esistano da alcune centinaia di migliaia

fino ad un milione ancora da scoprire.

La maggior parte è stata individuata in anni recenti con telescopi

automatizzati progettati proprio per questo scopo. Tuttavia con telescopi

anche modesti si riesce a vedere i più grandi quali Ceres e Vesta; questi

ultimi sono abbastanza grandi che la loro gravità li ha resi sferici. Un

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cratere di Vesta (Rheasilvia) è quasi grande come lo stesso asteroide ed

alcuni depositi di materiali (evidenziabili perché scuri) potrebbero

derivare da un impatto con un meteoroide pieno di carbonio o da

collisioni con altri asteroidi che hanno fuso parte della superficie creando

colate laviche.

Inoltre in altre zone oscure di questo asteroide è probabile che si

trovi del ghiaccio.

Gli asteroidi minori sono spesso a forma di patata (vedi

precedente fig. 6) e sembrano riportare le conseguenze di un'esplosione.

Infatti questi corpi collidono costantemente tra di loro creando

crateri d'impatto, sgretolandosi in pezzi e generando così asteroidi minori

o meteoroidi asteroidali a secondo delle loro dimensioni dopo la scontro.

Gli asteroidi minori o grossi meteoroidi si schiantano sulla Terra

solo raramente; inoltre gli impatti con gli asteroidi o con le comete hanno

creato i crateri che si osservano sulla Luna, su Marte e Mercurio.

Quindi anche gli asteroidi possiedono crateri ma questi sono di

piccole dimensioni ed è difficile vederli. Su molti telescopi l'asteroide

appare come un puntino di luce quasi fosse una stella.

Si possono vedere crateri ed altri particolari di Vesta sul sito della

sonda spaziale Dawn della NASA (http://dawn.jpl.nasa.gov) che ha

raggiunto questo asteroide nel 2011 e da lì è ripartita verso Ceres dove

l'arrivo è previsto entro il 2015.

In precedenza un'altra sonda, sempre della NASA aveva

esplorato l'asteroide Eros lungo 33 km che orbita in vicinanza a Marte.

La sonda Rendezvous-Shoemaker inviata per l'osservazione degli

asteroidi Near Earth (vedi paragrafo successivo) ha infatti orbitato intorno

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a Eros per un anno prima di atterrarvi il 12 febbraio 2001; un video è

disponibile sul sito www.discovery.nasa.gov/near.cfml.

Il pericolo degli oggetti Near Earth

Esistono migliaia di asteroidi che non orbitano in zona di

sicurezza oltre Marte, ma hanno una traiettoria che incrocia l'orbita

terrestre o passa vicino al nostro pianeta.

Gli astronomi li chiamano oggetti di prossimità terrestre, meglio

noti come oggetti Near Earth (NEO, acronismo dall'inglese Near Earth

Object).

Secondo una stima recente (marzo 2012) se ne contano circa

1.300 che sono considerati asteroidi potenzialmente pericolosi (PHA,

Potentially Hazardous Asteroids).

Il Centro per i Pianeti Minori (MPC, Minor Planet center)

dell'International Astronomical Union mantiene un elenco aggiornato dei

PHA, mentre molti laboratori spazzano i cieli alla ricerca di PHA ancora

ignoti.

Il sito dell'MPC (www.minorplanetcenter.net) dà una buona sintesi

di informazioni aggiornate con mappe del sistema solare interno ed

esterno che mostrano la posizione dei pianeti e di molti asteroidi.

Attualmente gli esperti del settore non sono a conoscenza di

alcun oggetto specifico che minacci la terra ma basta che una roccia di

pochi chilometri colpisca il nostro pianeta alla velocità di 40.000 km/ora a

causare una catastrofe peggiore dell'esplosione simultanea di tutte le

bombe nucleari mai costruite.

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Molti studiosi affermano che statisticamente un asteroide di

qualche chilometro urta la Terra una volta ogni 10 milioni di anni ma altri

minori ne cadono più frequentemente.

Gli asteroidi maggiori hanno probabilità minori perché il loro

numero è più esiguo.

Scenari catastrofici di origine cinematografica si ispirano alla

teoria largamente accettata che un asteroide di circa 10 km colpì la terra

65 milioni di anni fa; il cratere di Chicxulub, con i suoi 180 Km di diametro

posizionati tra la penisola dello Yucatan ed il mare del Golfo del Messico,

potrebbe essere il segno dell'impatto. La teoria sostiene, come già detto,

che ciò causò l'estinzione dei dinosauri.

L'azione di fattori meteorologici e geologici (erosione, orogenesi

e vulcanesimo) hanno consumato quasi tutti i segni d'impatto lasciati

sulla Terra.

Il Meteor Crater nel Nord dell'Arizona è stato formato da un

asteroide minore ed è il più grande cratere d'impatto del nostro pianeta in

perfetto (o quasi) stato di conservazione; in merito si può consultare il

sito www.meteorcrater.com.

Anche se per ora non sono segnalati pericoli, gli astronomi

potrebbero un giorno scoprire un NEO davvero in rotta di collisione con il

nostro pianeta; le conseguenze di un tale ipotetico evento si possono

visionare sul sito www.purdue.edu/impactearth dopo aver inserito la

dimensione e la velocità del corpo in collisione.

Per questo si stanno studiando i metodi migliori per affrontare

questa eventualità.

31

Alcuni studiosi avevano proposto di costruire un missile nucleare

per intercettare l'asteroide killer; tuttavia questo non è il rimedio migliore

in quanto uno sciame di rocce più piccole andrebbe a proseguire con la

stessa traiettoria.

Una soluzione migliore è quella di usare per dare un “colpetto”

all'asteroide; ma non sappiamo con quanta intensità dovremmo colpirlo.

Alcuni scienziati hanno infine ipotizzato un modo risolutivo

diverso che si base sull'uso di un “trattore gravitazionale”; una massiccia

astronave potrebbe volare in vicinanza all'asteroide per un numero

adeguato di anni per modificarne la traiettoria.

L'importante è che si riesca a mettere in orbita un'astronave di

massa adeguata alla situazione e che resti il tempo necessario per farla

girare attorno al “killer”.

Sorveglianza dei NEO e sistema protettivo della Terra

attualmente in atto

Per salvaguardare la Terra gli scienziati adottano la seguente

strategia:

1) censire tutti i NEO, assicurandosi di controllare tutte le rocce (nella

nostra regione del sistema solare) con dimensioni superiori al

chilometro. Se si avvicinano alla Terra, i NEO di questa taglia

possono diventare del PHA.

2) seguire i NEO che si avvicinano e calcolare l'orbita per valutare se

hanno la possibilità di colpire la Terra.

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3) studiare le proprietà fisiche dell'asteroide sospetto per scoprire

tutto il possibile. Si può osservarlo al telescopio per capire di quale

roccia o metallo sia costituito e quindi determinarne la massa.

4) compresa la minaccia, una squadra di tecnici deve progettare la

missione più adeguata per neutralizzarla.

Presso numerosi siti di sorveglianza NEO ci sono telescopi

dedicati alla scoperta degli asteroidi; si può visitare questi siti anche per

aggiornarsi sulle scoperte più recenti.

Due progetti importanti sono:

1) il progetto LINEAR finanziato da U.S.Air Force e dalla NASA

visitabile sul sito: www.ll.mit.edu/mission/space/linear

2) il progetto NEAT della NASA consultabile sul sito:

http://neat.jpl.nasa.gov

Quindi gli astronomi cercano i NEO per determinarne l'orbita e gli

esperti calcolano poi la probabilità che l'asteroide possa colpire la Terra

e quando ciò può succedere.

Tuttavia non si conosce ancora chi avrà l'eventuale incarico di

guidare le mosse da fare nel caso di una minaccia di collisione; per cui si

spera che nel prossimo futuro venga istituita un'agenzia di difesa con la

capacità e le risorse necessarie, prima di averne realmente bisogno.

Fino ad oggi a livello internazionale è stata definita solo di

recente la “Scala Torino” che è simile alla scala Mercalli (o Richter) e

consiste in una tabella utile per definire il grado di rischio d'impatto

eventuale di un asteroide.

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Il rischio d'impatto e la Scala Torino

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Il rischio d'impatto con un asteroide (o con una cometa) di

dimensioni superiori al chilometro può essere considerato eccezionale

nel contesto dei rischi derivanti da disastri naturali. Ciò è dovuto

essenzialmente a due motivi:

1) le conseguenze dell'evento sono molto superiori a quelle di

qualsiasi altro disastro sia naturale che artificiale (inclusa una

guerra nucleare).

2) le probabilità che tale evento si verifichi in un tempo “significativo”

(la durata di un essere umano) è estremamente bassa.

Va notato però che se si moltiplica la probabilità per la

conseguenza si ottiene un danno comparabile a quello dei disastri

naturali di tipo “tradizionale”; il rischio d'impatto va quindi considerato con

estrema attenzione e va valutato attraverso sistemi non convenzionali.

Questo rischio ha però un'altra caratteristica importante: la

previsione. Fino a vent'anni fa il problema era sconosciuto e di

conseguenza non ammetteva previsioni di sorta; tra circa vent'anni

invece si riuscirà a prevedere questi eventi nel 75% dei casi con una

precisione tale da poter immediatamente programmare interventi in

grado di ridurre o eliminare il pericolo.

Gli esperti del settore affermano che se vi saranno le risorse

necessarie, l'impatto di un corpo celeste sarà più “controllabile” di quanto

non sia un terremoto.

Risvolti del tutto diversi ha invece il rischio d'impatto con corpi di

dimensioni inferiori al chilometro.

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Questi sono molto più frequenti e meno distruttivi; è quindi

impensabile che le risorse umane e tecnologiche possano riuscire a

scoprire un'alta percentuale di oggetti pericolosi vaganti di piccole

dimensioni (50-100 metri).

In questi casi si potrà intervenire solo a posteriori, non esistendo

alcun segno premonitore.

In tempi recenti (giugno 1999 a Torino) nel corso del congresso

internazionale IMPACT è stata presentata dal prof. Richard Binzel del

Massachusets Institute of Technology una proposta per definire una

scala di “rischio da impatto” della Terra con i NEO.

Similmente alle scale Mercalli e Richter usate per i terremoti, è

stata presentata una suddivisione in 10 classi di pericolo al fine di

classificare ogni oggetto scoperto attraverso la valutazione della sua

pericolosità durante il prossimo secolo (ogni classe tiene conto della

probabilità e dell'energia cinetica d'impatto dell'asteroide).

Un mese dopo il Consiglio Scientifico del Congresso ha accettato

la proposta; l'applicazione della scala (ufficializzata con il nome di Scala

Torino) permetterà in futuro di assegnare ad ogni NEO un valore

oggettivo del suo grado di pericolosità.

Questo parametro tiene conto sia della probabilità d'impatto, sia

del danno che lo stesso potrebbe procurare al nostro pianeta.

La tabella precedentemente illustrata riporta le 10 classi di rischio

con una sintetica spiegazione delle loro caratteristiche.

36

La ricerca e l'osservazione degli asteroidi

La ricerca degli asteroidi è simile a quella delle comete con la

differenza che in questo caso bisogna cercare dei puntini che sembrano

stelle ma dotati di un moto che si percepisce sullo sfondo del cielo.

Gli asteroidi più grandi sono facilmente visibili anche con piccoli

telescopi; riviste specializzate pubblicano spesso articoli e mappe celesti

che guidano l'osservazione prima di un periodo di grande visibilità.

Tuttavia non vi sono periodi dell'anno più favorevoli di altri per vederli.

Gli osservatori più esperti cercano i nuovi asteroidi con

telecamere montate sui telescopi; raccolgono una serie d'immagini in

un'area del cielo (preferibilmente opposta al Sole che ovviamente è sotto

all'orizzonte) e quando notano un insolito puntino di luce simile ad una

stella, ma che cambia la propria posizione, è probabile che abbiano

raggiunto il loro obiettivo.

E' interessante provare ad osservare “l'occultazione di un

asteroide” che è una specie di eclisse in quanto un corpo, che si muove

nel sistema solare, passa davanti ad una stella e la occulta.

I corpi in questione possono essere la Luna (occultazione

lunare), i satelliti di altri pianeti, gli asteroidi (occultazione asteroidale) o

pianeti (occultazione planetaria); anche comete ed anelli planetari

possono generare occultazioni.

Si può osservare una occultazione asteroidale senza registrare

alcun dato, ma per un appassionato astrofilo sarebbe un errore non

annotare con accuratezza l'ora ed il luogo esatto dell'evento.

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Infatti i dettagli di un'occultazione cambiano da un posto all'altro:

in una postazione l'occultazione può durare più a lungo che in un altro e

non verificarsi per niente in un terzo luogo; tutto ciò con opportuni calcoli

può dare notizie interessanti.

Dai dati delle occultazioni gli astronomi possono anche ricavare

notizie su alcuni corpi celesti.

Per esempio un'occultazione può svelare che una stella

apparentemente “normale” è in realtà un sistema “binario” utile per

determinare molti parametri astronomici.

Le occultazioni asteroidali sono più difficili da osservare rispetto a

quelle lunari perché non sempre si riesce a prevederle con la necessaria

precisione ed inoltre per osservarle bisogna recarsi all'interno di una

sottile “traccia al suolo”; tuttavia sono utili per determinare la taglia e le

forme degli asteroidi esaminati ed inserirli, se necessario per i motivi

precedentemente illustrati, nella giusta categoria di appartenenza.

Infine si può sempre individuare la posizione ed i movimenti degli

asteroidi più importanti e già conosciuti utilizzando il comodo programma

scaricabile dal sito www.stellarium.org.

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INDICE

Prefazione pag. 1

Parte prima: le meteore pag. 2

Parte seconda: le comete pag. 9

Parte terza: i satelliti artificiali pag.22

Parte quarta: gli asteroidi pag.26

BIBLIOGRAFIA

Wikipedia

Astronomia for Dummies di Stephen P. Maran. PhD

Il rischio asteroidi-INAF-Regione Piemonte

Corso Base Associazione Ligure Astrofili Polaris ONLUS

,

Genova, luglio 2015