SAIt – XXI Scuola Estiva di AstronomiaStilo (Reggio Calabria) 25 – 30 luglio 2016

ESPLORAZIONE DEL SISTEMA SOLARE: ASTEROIDI E COMETE

Mauro Dolci

Società Astronomica ItalianaINAF – Osservatorio Astronomico di Teramo

Giovedì 28 luglio 2016

Una componente fondamentale del Sistema Solare

Asteroidi e comete recano, spesso da regioni remote del nostro Sistema Solare, informazioni preziose sulla sua storia.

La distribuzione spaziale, le dimensioni, la composizione chimica sono legate alla formazione del Sistema Solare e alle sue prime fasi evolutive.

In particolare il contenuto di acqua e la sua composizione isotopica hanno permesso recentemente di fare importanti progressi sull’origine dell’acqua di cui sono fatti i nostri oceani.

Tutto ciò è inevitabilmente legato alla possibile presenza di componenti organici nello spazio e alla possibile origine della vita, sia sulla Terra sia al di fuori di essa.

Non solo: le comete, in particolare, hanno avuto un ruolo importante nella storia umana, dalle culture antiche alla nascita dell’astronomia, fino agli sviluppi della matematica grazie alla quale oggi è possibile descrivere il mondo fisico…

Le comete nell’Antichità

Praticamente in tutte le culture antiche le comete, in quanto fenomeni transienti, erano

considerate messaggi particolari delle divinità ed in genere portatrici di sventura.

Nondimeno, si annoverano osservazioni regolari, soprattutto da parte di astronomi

cinesi, coreani e giapponesi, in un intervallo di tempo tra il 1100 a.C. ed il 1700.

Sconosciuta l’entità delle eventuali osservazioni nelle culture mesoamericane (per

mancanza di reperti), mentre sono carenti le osservazioni in Occidente (greci, romani) e

presso il mondo arabo.

Non solo superstizione

Lucio Anneo Seneca (4 a.C – 65 d.C.),

Naturales Quaestiones, Libro VII (Comete)

Seneca inizia affermando che per fare uno studio completo

e approfondito sulle comete «sarebbe indispensabile avere

un catalogo di tutte le apparizioni delle comete del passato».

Annovera poi almeno un caso in cui l’apparizione di una

cometa (60 d.C.) non è stata seguita da alcun fatto nefasto.

Confuta le opinioni di Epigene, Zenone e Artemidio di Pario.

Sostiene invece Apollonio di Mindo, secondo cui le comete

sono astri distinti come il Sole e la Luna.

Osserva infine che «sono solo quindici secoli dacché si è cominciato a indagare il cielo e a

dare nomi alle stelle; e solo da poco i Romani hanno conoscenze scientifiche. Ci vorranno

molte generazioni, ma poi…»

veniet tempus quo posteri tam aperta nos nescisse mirentur

(«tempo verrà che i posteri si stupiranno che noi non conoscessimo cose così manifeste»).

Non solo superstizione

Lucio Anneo Seneca (4 a.C – 65 d.C.),

Naturales Quaestiones, Libro VII (Comete)

Seneca riconosce, precedendo Galileo di quindici secoli, che

opus hoc aeternum irrevocabiles habet motus

(«il mondo ha movimenti irrevocabili»), ma «solo alcuni abbiamo imparato a conoscere».

Alla fine preconizza che

erit qui demonstret aliquando in quibus partibus cometae currant,

cur tam seducti a ceteris errent, quanti qualesque sint

(«verrà poi qualcuno a dimostrare in quali regioni del cielo corrano le comete, perché

errino separatamente dagli altri corpi celesti, quale sia la loro grandezza e natura»).

Cfr. Camille Flammarion, La Planète Mars et ses conditions d’habitabilité (1892)

Osiamo sperare che verrà il giorno in cui mezzi sconosciuti alla nostra scienza attuale ci

daranno testimonianze dirette circa l'esistenza di abitanti di altri mondi.

Non solo superstizione

Giacomo Leopardi

Saggio sopra gli errori degli antichi (1815)

La predizione di Seneca si è avverata. La sua

opinione intorno alle comete è ora dimostrata

dall’esperienza, e tenuta da tutti per vera. Ma la

memoria degli antichi non è ancora spenta, come egli

credea dover avvenire. Dopo diciotto secoli noi ci

ricordiamo dei suoi detti, e rendiamo giustizia alla

sua previdenza e alla profondità delle riflessioni che

egli aveva fatte intorno alla natura dell’uomo.

Dal Medioevo al Rinascimento

Il risveglio della civiltà occidentale si manifesta con un rinnovato interesse verso la

filosofia Greca, (ri)portata in Europa dagli Arabi.

Georg von Peurbach: primo tentativo di misura della parallasse della cometa del 1456.

Tentativo effettuato anche da Johannes Muller (Regiomontano) sulla grande cometa

del 1472.

Girolamo Fracastoro (1478-1553) e Peter Apian (1495-1552) mostrano che le code

cometarie puntano sempre nella direzione antisolare. (Già noto ai Cinesi e a Seneca)

Da Tycho a Keplero, da Galileo a Cassini

Tycho Brahe (1546 – 1601) è il primo ad ottenere una stima accurata della parallasse

di una cometa, mostrando che essa si trova ad almeno il quadruplo della distanza

della Luna.

Conferma così l’osservazione di Girolamo Cardano (1501 – 1576): la cometa del 1532

aveva una velocità apparente minore di quella della Luna (e quindi era più lontana).

Secondo Tycho, le comete sono oggetti celesti che, come Venere e Mercurio, si muovo

di moto circolare intorno al Sole (il quale a sua volta si muove intorno alla Terra,

insieme a Marte, Giove, Saturno e alle stelle).

Keplero si oppone a questa visione, affermando che le comete sono corpi effimeri che si

formano da impurità dell’aria e che si muovo su traiettorie rettilinee.

Anche Galileo è convinto che le comete siano vapori atmosferici che si muovono

verticalmente verso l’alto e che si rendono visibili –incluse le code– quando i raggi del

Sole passando attraverso i vapori.

La natura celeste delle comete si afferma comunque nel XVII secolo e Cartesio (1596 -

1649) le include nella sua teoria dei vortici, affermando che esse si sono formate

insieme al Sole, ai pianeti e alle altre stelle.

Traiettorie paraboliche o orbite periodiche ?

Giandomenico Cassini (1625 – 1712) afferma che le comete si muovono intorno alla

Terra su orbite fortemente eccentriche.

È Johannes Hevelius (1611 - 1687), nel suo Cometographia (1668), ad affermare –

basandosi sullo studio accurato di diverse comete– che la loro traiettoria tende ad

incurvarsi in prossimità del Sole, assumendo la forma di una iperbole o di una

parabola.

Georg Dorffel (1643 – 1688) per primo riesce a «fittare» una parabola sulla traiettoria

della grande cometa del 1680.

Il bandolo della matassa

È finalmente Isaac Newton (1642 – 1727) che, nei

Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

(1687) espone la teoria che spiega le leggi di

Keplero ed il moto planetario su orbite ellittiche.

Appare evidente che gli stessi concetti possono

applicarsi alle comete.

Newton, inizialmente riluttante, si convince che

comete e pianeti obbediscano alle stesse leggi, e

sviluppa finalmente un metodo per fittare una

parabola attraverso tre punti equispaziati del

cammino di una cometa.

Successivamente, prima Pierre-Simon de Laplace

(1749 - 1827) poi Wilhelm Olbers (1758 – 1840)

svilupperanno ulteriori metodi per determinare

analiticamente i parametri orbitali del moto

parabolico di una cometa.

Halley e le «comete ritornanti»

Edmond Halley (1656 – 1742) fa immediatamente

uso della teoria esposta nei Principia, calcolando i

parametri delle orbite paraboliche per 24 comete

ben osservate nei passato.

Scopre così valori molto vicini dei parametri

per le quattro comete del 1456, 1531, 1607 e

1682 (quest’ultima osservata da lui stesso).

Ne conclude che si tratta della stessa cometa, e

ne predice di nuovo il passaggio nel 1758.

La cometa venne effettivamente osservata da

Georg Palitzsch (1723 – 1788) la notte di Natale

del 1758 !

È dunque ormai evidente che alcune comete sono periodiche, e si muovo su orbite

chiuse, fortemente eccentriche (come aveva supposto Cassini).

La cometa scoperta è ovviamente la 1P/Halley. Altre comete risultano osservate più

volte nel corso dei secoli, come la 55P/Tempel-Tuttle e la 109P/Swift-Tuttle.

Dall’occhio al telescopio: la casistica delle scoperte

Fino al 1700, le comete venivano scoperte con osservazioni ad occhio nudo.

Questo comporta una media storica di circa 25 comete/secolo fino all’VIII sec. d.C., e di

circa 40-50 comete/secolo fino al 1700.

0

10

20

30

40

50

60

Anno

Nu

mer

o d

i sco

per

te p

er s

eco

lo

Dall’occhio al telescopio: la casistica delle scoperteCon l’avvento del telescopio, la media sale rapidamente da 100 comete nel XVIII secolo,

a oltre 200 comete nel XIX e XX secolo. Questo numero è inoltre stato praticamente

raggiunto nel solo decennio 1990-2000, mentre con le future survey (es. PanSTARRS)

ci si aspetta una media di scoperta di oltre 2000 comete per secolo.

Anno

Nu

mer

o d

i sco

per

te p

er s

eco

lo

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Storia (breve) dello studio degli asteroidi

La storia degli asteroidi è più recente e breve di quella delle comete, essenzialmente

perché gli asteroidi sono poco luminosi e, non generando comunque aloni o code in un

eventuale avvicinamento al Sole, appaiono puntiformi. Per tale motivo sono

scarsamente visibili.

Comincia il 1° gennaio 1801 a Palermo, dove Padre Giuseppe Piazzi (1746 - 1826)

scopre un pianetino che chiama Ceres Ferdinandea, oggi noto come 1 Ceres.

Storia (breve) dello studio degli asteroidi

Oggigiorno sono noti e catalogati più di 600.000 asteroidi nel Sistema Solare. In gran

parte sono stati scoperti in tempi recenti, dopo l’avvento di strumenti automatici che

hanno effettuato (ed effettuano) survey dedicate (es. LINEAR, NEAT, PanSTARRS).

Le comete

L’origine delle comete

Nel 1950 Jan Hendrik Oort (1900 – 1992) trovò che per le comete di lungo periodo note

fino ad allora la distribuzione delle energie orbitali (proporzionale al reciproco del

semiasse maggiore a) mostrava una netta concentrazione di oggetti nella regione

0 <1

𝑎< 10−4 𝐴𝑈−1

Ne concluse che doveva esistere una regione, posta intorno a 104 AU, nella quale erano

«confinati» questi oggetti. Oort stimò inoltre che qualcosa come 1011 nuclei cometari

dovevano popolare quella che fu chiamata la Nube di Oort.

Recenti studi, tuttavia, mettono in discussione il ruolo della Nube di Oort come «serbatoio

esclusivo» di comete.

L’origine delle comete

La Nube di Oort non costituisce tuttavia un

inviluppo sferico, come si pensa

comunemente. Il suo limite esterno è

determinato dall’equilibrio tra l’attrazione

gravitazione del Sole e le forze gravitazionali

mareali della Via Lattea.

La sua estensione è dunque più limitata in

corrispondenza del piano galattico (ed in

particolare nella direzione del nucleo

galattico) rispetto alla direzione

perpendicolare a quest’ultimo.

La forma è in definitiva quella di un

ellissoide triassale di semiassi

𝑥 = 152000 𝐴𝑈𝑦 = 196000 𝐴𝑈𝑧 = 293000 𝐴𝑈

x

y

z

GC

Sistema Solare

Meccanica delle cometeLe stesse forze mareali galattiche che determinano la forma della Nube di Oort sono

probabilmente responsabili delle perturbazioni che di tanto in tanto inducono

qualche nucleo cometario a dirigersi verso l’interno del Sistema.

In questa fase le orbite sono paraboliche. L’interazione con i corpi maggiori del

Sistema (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) può determinare una cattura su orbite

chiuse di corto o lungo periodo.

Meccanica delle cometeLe stesse forze mareali galattiche che determinano la forma della Nube di Oort sono

probabilmente responsabili delle perturbazioni che di tanto in tanto inducono

qualche nucleo cometario a dirigersi verso l’interno del Sistema.

In questa fase le orbite sono paraboliche. L’interazione con i corpi maggiori del

Sistema (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) può determinare una cattura su orbite

chiuse di corto o lungo periodo.

In queste condizioni, le comete appaiono provenire non più dalla Nube di Oort, ma dalla

Fascia di Kuiper o addirittura dalla Fascia Principale.

Tassonomia delle comete

Comete della Famiglia di Giove (JFC): comete periodiche con periodi compresi tra 5

e 20 anni (Giove/Urano). Dinamica determinata dall’interazione con il campo

gravitazione di Giove. Originano forse più dalla regione esterna della Fascia Principale

degli Asteroidi che dalla Nube di Oort (attualmente in discussione).

Comete della Famiglia di Halley (HFC): comete periodiche con periodi compresi tra

20 anni e 200 anni (zona transnettuniana). Dinamica determinata dall’interazione con

i campi gravitazionali dei pianeti giganti. Originano probabilmente dalla Nube di Oort

ma possibile ruolo della Fascia asteroidale di Kuiper (attualmente in discussione).

Comete di Lungo Periodo (LPC): comete periodiche con periodi superiori a 200 anni.

Dinamica determinata dall’interazione con i pianeti giganti. Originano sicuramente

dalla Nube di Oort.

Comete non periodiche: provengono tipicamente dalla Nube di Oort e passano al

perielio una sola volta per poi allontanarsi definitivamente dal Sistema Solare.

Struttura di una cometa: nucleo, chioma, code

Struttura di una cometa: dettagli del nucleo

L’attivazione di una cometa

A grandi distanze dal Sole, una cometa non si distingue granché da un asteroide,

fatta salva forse la differenza di albedo (maggiore per la cometa) dovuta alla notevole

presenza di ghiacci sul nucleo cometario.

Man mano che la cometa si avvicina al Sole, l’interazione con il vento solare provoca

il graduale riscaldamento e sublimazione della componente volatile e la formazione

della chioma e delle code di gas e polveri.

I componenti volatili si attivano a diverse temperature, e quindi a diverse distanze dal

Sole. Per i tre componenti (nettamente) più abbondanti, si ha:

Specie LS (cal mol-1) Donset (AU)

H2O 11700 2.5

CO2 6000 8.3

CO 1400 62.5

La formazione delle code di gas e polveri

Le comete esibiscono di norma due o più code, tipicamente composte da polveri, gas

ionizzato e gas neutro.

Le code hanno una diversa forma ed una diversa orientazione nello spazio. La loro

dinamica è determinata dall’effetto combinato del moto orbitale e dell’interazione con

il vento solare.

La formazione delle code di gas e polveri

polveri

gas

orbita della cometa

SOLE

Composizione chimica (generale) delle comete

Oltre ai maggiori componenti (acqua, monossido e biossido di carbonio,

ammoniaca, metano), sono numerose le specie chimiche organiche rilevate

nelle comete.

Specie Abbondanza rel. Cometa

H2O 100 1P/Halley

CO 7 – 8 C/1975 V1 (West)

CO2 3 1P/Halley

H2CO 0 – 5 1P/Halley

NH3 1 – 2 1P/Halley

CH4 < 0.2 – 4.5 C/1986 P1 (Wilson)

HCN < 0.02 – 0.1 1P/Halley

CH3OH 1 – 5 C/1989 X1 (Austin)

H2S 0.2 1P/Halley

HNCO C/1995 O1 (Hale-Bopp)

HC3N C/1995 O1 (Hale-Bopp)

SO2 C/1995 O1 (Hale-Bopp)

NH2CHO C/1995 O1 (Hale-Bopp)

HCOOH C/1995 O1 (Hale-Bopp)

HDO C/1996 B2 (Hyakutake)

…

Evoluzione e fine di una cometaLe comete periodiche si consumano progressivamente nel corso dei passaggi

ravvicinati intorno al Sole. Se non precipitano sulla nostra stella (sungrazing

comets), esse si «spengono» per esaurimento della componente volatile, di

fatto divenendo simili ad asteroidi.

Il ciclo di vita di una cometa è riassunto nel diagramma sottostante.

Jupter-Neptune

Source Zone

Oort CloudKuiper BeltMain Belt

Centaurs Trojans

JFC HFC LPCMBC

Ejection Disintegration

Defunct Comets Sun/Planet Impact

?

?

Evoluzione e fine di una cometa

Coppia di sungrazing comets fotografata dal coronografo

LASCO C2 a bordo del satetllite SOHO nel 2003

L’esplorazione spaziale delle comete

Giotto (cometa 1P/Halley)

spettroscopia

Stardust (cometa 81P/Wild o Wild2)

analisi delle polveri

Deep Impact (comete 9P/Tempel e 103P/Hartley)

bombardamento e

spettroscopia dei

detriti

Rosetta (cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko)

Rosetta (cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko)

Gli asteroidi

Meccanica degli asteroidi

A differenza delle comete, gli asteroidi si muovono su orbite di bassa

eccentricità.

Sono concentrati in due zone principali:

1) la Fascia Principale (Main Belt, MB), compresa tra Marte e Giove (2 – 4

AU), dove sono prevalentemente confinati dall’azione del campo

gravitazionale di Giove. Da qui tuttavia diversi asteroidi penetrano nelle

zone più interne del Sistema, ed alcuni di essi (chiamati Near-Earth

Objects, NEOs) intersecano l’orbita terrestre;

2) la Regione Transnettuniana (TN), a distanze superiori a 30 AU. Questa

regione si differenzia in Fascia di Kuiper (Kuiper Belt, KB), contenete

oggetti in orbite stabili, e Disco Diffuso (Scattered Disk, SD),

contenente oggetti in orbite instabili o metastabili.

Altri oggetti, in quantità assai minori, si concentrano in zone di stabilità

gravitazionale dei pianeti giganti del Sistema Solare: fra essi i più rilevanti

sono i Centauri (in orbita tra Giove e Nettuno) ed i Troiani (in orbita intorno

ai punti lagrangiani L4 ed L5 di Giove).

Near-Earth Objects

Struttura e composizione chimica degli asteroidi

Gli asteroidi esibiscono una notevole varietà strutturale e di composizione.

Queste due caratteristiche infatti da un lato riflettono le condizioni

primordiali nelle quali l’asteroide si è formato (a loro volta legate alla regione

del Sistema Solare in cui il processo è avvenuto) e, dall’altro, testimoniano

l’evoluzione che l’asteroide ha subito dalla sua formazione fino all’epoca

attuale.

Osservazione diretta e in laboratorio: classi spettrali

Le osservazioni spettroscopiche, unitamente all’analisi di laboratorio di

campioni di meteoriti, permette di suddividere gli asteroidi in diverse classi,

fra le quali:

Nome Note

S-complex Condriti ordinarie

C-complex Condriti carbonacee

X-complex Aubriti, Condriti enstatiti, Acondriti

M-type specific samples

A-type specific samples

V-type Howarditi, Diogeniti, Eucriti. VESTA

R-type specific samples

D-type MB esterna, Troiani. PHOBOS, DEIMOS.

pirossene olivina

VESTA: asteroide di tipo V

CERERE: asteroide di tipo G

L’esplorazione diretta degli asteroidi

L’avvento dell’Era Spaziale ha portato a numerose missioni dedicate

all’esplorazione degli asteroidi, sia con sorvolo, sia con orbiter, sia infine con

lander.

In alcuni casi, inoltre, il materiale asteroidale è stato riportato sulla Terra.

NomeClasse

spettraleMissione Tipologia

1 Ceres G Dawn Orbiter

4 Vesta V Dawn Orbiter

21 Lutetia M/C/X Rosetta Close flyby

243 Ida S Galileo Close flyby

253 Mathilde C NEAR Shoemaker Close flyby

433 Eros S NEAR Shoemaker Orbiter, lander

951 Gaspra S Galileo Close flyby

2685 Masursky S Cassini-Huygens Flyby

2867 Šteins E Rosetta Close flyby

4179 Toutatis B Chang’e 2 Close flyby

5535 Annefrank S Stardust Close flyby

9969 Braille Q Deep Space 1 Close flyby

25143 Itokawa S Hayabusa Recupero campioni

132524 APL S New Horizons Flyby

L’esplorazione diretta degli asteroidi

951 Gaspra fotografato dalla sonda Galileo nel 1991

L’esplorazione diretta degli asteroidi

243 Ida (+ Dattilo) fotografato dalla sonda Galileo nel 1993

L’esplorazione diretta degli asteroidi

433 Eros fotografato dalla sonda NEAR Shoemaker nel 2000 prima di atterrarvi

L’esplorazione diretta degli asteroidi

Cerere: immagini dalla sonda Dawn (2016)

Prima osservazione diretta di H2O effettuata dall’Infrared Space

Observatory (ISO) nella Cometa C/1995 O1 (Hale-Bopp).

L’origine dell’acqua sulla Terra: dalle comete ?

L’ipotesi che l’acqua terrestre sia di origine cometaria si scontra con il fatto

che nell’acqua terrestre il rapporto tra deuterio (D) e idrogeno (H) è

decisamente diverso da quello riscontrato nella maggior parte delle comete.

Alcuni anni fa, tuttavia, in seguito ad osservazioni dettagliate della Cometa

103P/Hartley 2, si è compreso che l’acqua presente nelle comete provenienti

dalla Fascia di Kuiper ha un rapporto D/H identico a quello degli oceani

terrestri e degli asteroidi provenienti dalla stessa fascia.

L’origine dell’acqua sulla Terra: il problema D/H

Nonostante l’osservazione della sola Cometa 103P / Hartley 2 non sia

ancora sufficiente a fornire una prova definitiva dell’origine dell’acqua

terrestre dalle Comete della KB, ci sono forti evidenze in tal senso, anche

considerando analoghi rilevamenti fatti su asteroidi della stessa KB

(sebbene aventi un contenuto di acqua notevolmente minore delle comete).

È cioè ipotizzabile che nel forte bombardamento di asteroidi e comete subìto

dalla Terra dalla sua formazione fino a 2 miliardi di anni fa, si sia

accumulata la quantità di acqua che oggi osserviamo.

L’origine dell’acqua sulla Terra: dagli asteroidi ?

Gli asteroidi, le comete e la VITA

Halley McNaught

Getti di CN

da decomposizione superficiale di HCN

Una chimica organica delle comete

HCC(CH2)2CH3

HCC(CH2)3CH3

H2C=CH–CH=CH2

H2C=CH–CH2–CH=CH2

CH

H–CNH3C–CN

H3C–CH2NH2C=N–H

H3C–CH=NHH2C=CH–NH2

H2C=CH–CH=NH

CHN

H2C=OH3C–HC=O

HCOOH H3C–COOH–CH2O –CH2O –CH2O –

CHO

NC–OH O=C=NHNC–CH2–OH

HN=CH–CH=OCHNO

ATTENZIONE !La catena POM si

decompone termicamente

liberando HCHO(formaldeide)

CH3

Molecole organiche nella Cometa 1P/Halley

Dalla formaldeide agli zuccheri…

Misure in radiofrequenza con IRAM: scoperta di acetaldeide(CH3CHO) nella Cometa Hale-Bopp

… e non solo: anche acetaldeide…

CH3CHO + HCN CH3CH–CN

OH

acetaldeide cianidrina

CH3CH–CN

OH

+ NH3 + H2O CH3–CH–COOH

NH2

cianidrina glicina

… e dall’acetaldeide alla glicina

La glicina è un AMINOACIDO. Rilevata nella 81P/Wild

Amminoacidi, catene… RNA, proteine… ?

–

Così come possono aver portato la

vita sulla Terra, comete e asteroidi

sono probabilmente i responsabili di

diverse estinzioni di massa avvenute

in epoche passate.

Sono cioè potenziali distruttori

proprio di quella vita al cui

insediamento sul nostro pianeta

hanno contribuito in maniera

determinante.

Collisioni con asteroidi o comete: energie in gioco

Mp , Rp

vi 0vf = ?

Velocità finale (punto in moto a distanza finita):

𝒗𝒇𝟐 =

𝟐𝑮𝑴

𝒅𝒑 + 𝒙𝒑+ 𝑮𝑴𝒑

𝟏

𝑹𝒑−𝟏

𝒙𝒑

xp

vf(vera) = 113 km/s per Mercurio (+moto orbitale di Mercurio)

vf(vera) = 43 km/s per la Terra (+moto orbitale della Terra)

𝑬 =𝟏

𝟐𝒎𝒗𝒇

𝟐 =𝟏

𝟔𝝅𝝆𝝓𝟑𝒗𝒇

𝟐

Es. asteroide di 10 km di

diametro, densità 103 kg/m3

(acqua), velocità di impatto 70

km/s:

E 3 x 1024 J

(1 Kiloton = 4.134 x 1012 J)

E 7.25 x 108 Megaton

Collisioni con asteroidi o comete: energie in gioco

Numerose tracce nel Sistema Solare…

MARE CALORIS (Mercurio)

Diametro 1300 km

In assoluto il più grande

bacino da impatto di tutto il

Sistema Solare, se rapportato

al diametro del pianeta.

…e quindi anche sulla Terra

CHICXULUB (Yucatan), 200 km di diametro e l’estinzione K/T (?)

Nota conclusiva

Asteroidi e comete sono davvero due cose distinte ?

A partire dagli anni ‘90 si è cominciato a pensare asteroidi e comete non

costituiscano realmente due famiglie distinte, ma siano piuttosto parte di

un continuo di composizione: dagli oggetti prevalentemente rocciosi

(asteroidi) agli oggetti prevalentemente ghiacciati (comete).

Sono ormai noti diversi oggetti che esibiscono caratteristiche miste:

1) TNOs che chiamiamo asteroidi perché inattivi, ma sono coperti di

ghiaccio e sarebbero dunque attivi se fossero vicini al Sole;

2) oggetti con orbite palesemente cometarie ma che sono del tutto inattivi

(quindi la loro componente volatile è esaurita o sepolta in profondità

sotto la superficie);

3) MBOs che esibiscono forme di attività evidentemente innescata dalla

presenza di una componente volatile.

In conclusione, nonostante si utilizzino ancora i termini di

«asteroide» e «cometa», la comunità scientifica riconosce ormai che

essi non sono più adatti a fornire una descrizione sintetica della

reale natura di questi oggetti.