Stelle cadenti: ci siamo!

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Creato Sabato, 06 Luglio 2013 07:39

Scritto da Dario D'Orta

Si avvicina il periodo di maggior impatto delle stelle cadenti verso l’atmosfera terrestre. Allora ho chiesto al dottor Fabrizio Vitali - ricercatore dell’Osservatorio Astronomico di Roma, che ringrazio per la disponibilità - di farci comprendere meglio il fenomeno. Tanta scienza e anche qualche curiosità, per prepararci meglio verso quello che succederà in cielo nei prossimi giorni.

  Anzitutto un pensiero su Margherita Hack, scomparsa pochissimi giorni fa.

E’ stata un’importante personalità non solo per la comunità astronomica, ma per tutta la comunità culturale italiana. Lei era conosciuta in molti campi culturali e sociali, si era spesa in ambienti molto diversi. Personalmente l’ho conosciuta circa due anni fa a Zagarolo, nell’ambito di una manifestazione sulle biciclette, in cui aveva presentato un suo libro sul tema, essendone appassionata fin da giovane. Era una persona amabile, una persona speciale. Credo anche abbia visto esaudire il suo desiderio di morire senza ammalarsi, è stata infatti attiva fino alla fine, una persona che ha fatto il suo cammino, fino in fondo, realizzando le sue aspettative, sia scientifiche che umane. Tra l’altro si era laureata in astronomia in un periodo in cui le donne non avevano vita facile nel mondo lavorativo e accademico. Ha dovuto risolvere problemi quotidiani non facili: è stata una donna forte, caparbia, schietta.

Avviciniamoci al tema dell’intervista parlando dell’Osservatorio e del ruolo da lei svolto.

L’Osservatorio Astronomico di Roma (OAR) è un istituto di ricerca che fa parte dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), è uno dei dodici osservatori astronomici italiani, che fino a qualche anno fa erano enti autonomi, dal 2002 sono entrati a far parte dell’INAF. E’ un Osservatorio che ha radici abbastanza antiche, la ricerca attualmente si effettua praticamente tutta presso la sede di Monte Porzio Catone il cui edificio venne assegnato all’OAR nel 1948. L’Osservatorio venne fondato nel 1938. Tutte le informazioni di dettaglio sull’OAR sono reperibili sul nostro sito:

 http://www.oa-roma.inaf.it/

Tra l’altro, proprio il 12 luglio 2013 ci sarà una “Serata sotto le stelle”, presso il nostro Parco Astronomico, a Monte Porzio Catone. Per saperne di più:

 http://webdiva2.mporzio.astro.it/index.php?option=com_content&view=article&id=121&Itemid=81

Tra ricercatori, personale tecnico e amministrativo siamo circa 85 persone. Per la ricerca ci occupiamo dallo studio dei pianeti alla cosmologia, con utilizzo di telescopi da terra e dallo spazio, si passa dai raggi gamma ai raggi X all’infrarosso. Come ente di ricerca, copriamo tutti i campi della moderna astronomia. Io in particolare mi occupo di astronomia infrarossa, soprattutto dal punto di vista tecnologico: mi interesso della progettazione e della costruzione di strumenti per il piano focale di telescopi che poi verranno utilizzati per diversi progetti scientifici. In particolare, come gruppo scientifico ci interessiamo di formazione stellare, quindi dei processi che portano alla formazione delle stelle.

Cosa sono le stelle cadenti?

Sono costituite dall’ingresso nell’atmosfera terrestre di piccoli sassi, oggetti, granelli di polvere che vagano nello spazio e, entrando nell’atmosfera, si incendiano. Nello spazio viaggiano a decine di chilometri al secondo, quindi a decine di migliaia di chilometri all’ora, lo spazio è vuoto quindi non c’è nessun problema, ma nel momento in cui entrano nell’atmosfera si incendiano per effetto dell’attrito. Il sistema solare è popolato, oltre che dai pianeti, da oggetti molto più piccoli che possono essere di dimensioni pari a qualche millimetro fino a qualche metro o qualche decina di metri. Nel momento in cui uno di questi oggetti viene catturato dall’attrazione gravitazionale terrestre e entra nella nostra atmosfera, l’attrito lo incendia e spesso lo consuma tutto. Quando non riesce a consumarlo tutto, possono anche arrivare dei residui a terra. Quindi la stella cadente, la fiammata che si vede in cielo, è la fase di bruciamento dell’oggetto, che lascia questa scia luminosa, che chiamiamo meteora o stella cadente. Se qualche pezzo arriva a terra, viene chiamato meteorite. Al di là della bellezza dell’osservazione di una stella cadente, noi abitiamo un sistema solare popolato da tanti altri oggetti, miliardi e miliardi che nel loro vagare capita che vengano catturati dalla nostra Terra, entrando quindi in atmosfera. Il tutto comincia a qualche decina di chilometri di altezza, negli strati alti dell’atmosfera. Consideri che se c’è un sasso che viaggia ad esempio a 50.000 km./ora, nel vuoto non succede niente, ma se comincia ad entrare in atmosfera, seppur rada come quella dell’alta atmosfera, comincia a subire un attrito. La lunghezza della scia di una meteora dipende molto dalla sua grandezza, poi dipende dall’inclinazione, dalla costituzione, dalle condizioni di luce.

Perché si associano le stelle cadenti alla notte di S. Lorenzo?

Perché la maggior parte delle volte le stelle cadenti si vedono in corrispondenza dell’incrocio della traiettoria della Terra con la traiettoria di alcune comete che lasciano residui. Le comete sono sostanzialmente dei grandi ammassi di roccia e ghiaccio, hanno delle orbite molto ellittiche: quando ritornano nelle vicinanze del Sole, il ghiaccio sublima e si forma questa scia luminosa, lasciando anche residui che continuano a percorrere una loro traiettoria. Per esempio la notte di S. Lorenzo coincide con l’incrocio dell’orbita della Terra con l’orbita dei residui della cometa Swift-Tuttle, e ogni anno si intersecano più o meno nello stesso punto e in quel momento è molto più probabile vedere le stelle cadenti. Durante tutto l’anno la Terra è “bombardata” da questo tipo di oggetti, decine di tonnellate al giorno cadono dallo spazio……Le stelle cadenti di agosto vengono chiamate anche Perseidi, perché sembrano provenire dalla costellazione di Perseo. Nell’arco dell’anno ci sono altri sciami meteorici dovuti ad altre comete. Tra l’altro c’è anche una componente non naturale, nel senso che può capitare che qualche residuo della nostra attività spaziale possa rientrare sulla Terra. Pezzi di satelliti, pezzi di motori, anche una vite sfuggita da un satellite può diventare una stella cadente. Lo sciame meteorico non coincide solo con il 10 di agosto, in realtà ha una data molto più estesa, il periodo associato alle Perseidi va dal 25 luglio al 18 agosto, ma nei giorni di S. Lorenzo l'ingresso di particelle dallo sciame (e quindi l'osservazione di stelle cadenti) è molto più probabile.

Cosa succede quando gli oggetti riescono a toccare il suolo terrestre?

Continuamente meteoriti arrivano a terra, anche se e` raro trovarli perché più facilmente cadono in mare. Nel caso, potrebbe essere pericoloso toccarli negli attimi immediatamente successivi all’arrivo solo perchè sarebbero ancora molto caldi. Per il resto nessun problema perché la maggior parte di questi oggetti essenzialmente sono costituiti da metalli, composti di carbonio, ferro, quindi non sono radioattivi.

Cosa dire dei residui provenienti da missioni spaziali?

Le missioni spaziali sono sempre più presenti, la missione spaziale in sé non è un grosso problema. Il problema è costituito dai residui delle missioni, ad esempio gli stadi dei razzi rilasciati nel processo di avvicinamento all’orbita, oppure piccoli residui di un satellite che non è più in uso che, se non ha più carburante per poter manovrare o non è più controllato da terra, può andare in qualsiasi direzione. Lo spazio intorno alla Terra è molto trafficato, sia di satelliti che di detriti. Il problema dei detriti spaziali è un grosso problema. Ci sono strumenti che monitorano appositamente lo spazio e le orbite dei satelliti per prevenire urti che possono essere pericolosi. La Stazione Spaziale Internazionale, in orbita da alcuni anni, dove adesso c’è un nostro astronauta, Luca Parmitano, ha un’estensione molto elevata, equivalente più o meno ad un campo da calcio: ogni tanto deve essere spostata sopra o sotto l’orbita per un allarme di detrito spaziale che sta arrivandole addosso. Gli astronauti si vanno a rifugiare in capsule d’emergenza, e la Stazione viene spostata per evitare il detrito.

Qualche curiosità sulle stelle cadenti?

Nel febbraio scorso in Russia (a Chelyabinsk) c’è stato un evento fortissimo, una stella cadente, in realtà un vero e proprio bolide, che è esploso nell’atmosfera e ha causato circa mille feriti perché tutti i vetri sono esplosi. E’ stato un episodio abbastanza raro, una caduta di un meteorite molto grande, che poi è finito in un lago, ma l’onda d’urto ha causato notevoli danni. Ci sono stime che parlano della massa del meteorite corrispondente dalle dieci alle diecimila tonnellate e quindi decine di metri di diametro. Fortunatamente queste cose succedono in mare, in generale: la Terra è essenzialmente poco abitata, gli oceani fanno la parte del leone, quindi è molto più probabile che questi episodi avvengano nell’oceano e non ne veniamo a sapere nulla. Comunque ci sono progetti di “space watching”, cioè di monitoraggio di asteroidi di grandi dimensioni. Ci sono diversi progetti per capire cosa fare nel momento in cui dovessero essere ritenuti pericolosi per la Terra, ma per ora nessuno è operativo, fortunatamente.

Invece le racconto un aneddoto simpatico che è successo a noi, qui in Osservatorio, qualche anno fa. Il Direttore dell’epoca, il prof. Buonanno, aveva inaugurato l’iniziativa di una serata estiva aperta al pubblico, con osservazione delle stelle, nel nostro bel parco. Quella volta il Direttore aveva preparato una bella conferenza sulle meteore, tra l’altro parlò dell’ipotesi che l’estinzione dei dinosauri sia stata causata dall’ingresso di una cometa di grandi dimensioni nell’atmosfera che provocò un sollevamento tale di polveri che il Sole venne oscurato, e così via. Durante l’esposizione, mentre parlava della scomparsa dei dinosauri, dietro lo schermo apparve in cielo una stella cadente di dimensioni mai viste, ci fu una scia luminosa grandissima, si vide addirittura il fumo. I visitatori pensarono ad un effetto speciale, ma in realtà fu una vera, grandissima stella cadente.

Istruzioni per osservare al meglio le stelle cadenti.

Uscire fuori dalle città, dalle zone più illuminate, andare in montagna, al mare. La luce è quella che pregiudica l’osservazione. E’ quello che succede di giorno: il cielo è stellato, ma non si nota, perché c’è la luce del Sole. Cercare di andare in zone remote, anche se in Italia e in Europa questo è difficile perché comunque siamo immersi in un fondo luminoso molto elevato. Anche da queste parti si possono trovare posti che permettono l’osservazione del cielo. La settimana scorsa sono andato a fare una serata astronomica a Vallinfreda, tra le montagne lì il cielo era abbastanza buio. Portarsi una stuoia dove potersi sdraiare, avere indumenti adatti per proteggersi dal freddo e dall’umidità e aspettare. Non bisogna portarsi binocoli e telescopi, perché l’osservazione delle stelle cadenti si fa a occhio nudo. Questa è la base. Conviene poi informarsi se in quel periodo è previsto uno sciame meteorico, che può avere direzioni privilegiate. Quello di agosto proviene dalla costellazione di Perseo, quindi più o meno da nord.

Le stelle cadenti offrono spunti di carattere scientifico?

Quando il meteorite arriva a terra, è la testimonianza di un materiale che arriva dallo spazio e quindi l’analisi delle meteoriti può essere utile per capire la composizione, la popolazione degli oggetti che orbitano intorno alla Terra, portando informazioni preziose anche sulla fase di formazione del nostro stesso sistema solare. Tra l’altro c’è anche il caso di alcuni meteoriti che vengono chiamati “marziani”. Sono arrivati sulla Terra meteoriti che avevano composizioni sia di metalli che di gas imprigionati al loro interno che richiamavano la composizione di materiale marziano. Si pensa che possano essere il risultato di un impatto meteoritico di grossa valenza sulla superficie di Marte, che ha espulso a grande velocità pezzi di roccia nello spazio che, vagando, sono poi arrivati da noi.

Quanto pesa l’inquinamento luminoso?

Penso all’osservazione delle costellazioni. Quando alziamo gli occhi al cielo, vediamo l’Orsa Maggiore, l’Orsa Minore e così via, però riusciamo a vedere solo le stelle più brillanti. In realtà, guardando su una carta stellare, ci sono tantissime altre stelle che non riusciamo a vedere. L’inquinamento luminoso è un problema non solo per le stelle cadenti, ma proprio per l’astronomia in generale. Ci sono studi che cercano di monitorare la situazione in Italia e nel mondo, si cerca di far approvare delle leggi anti-inquinamento luminoso. Basterebbe anche adottare delle semplici tecniche: per l’illuminazione stradale, adottare fari con una direzionalità verso il basso, dato anche che la luce che va verso l’alto non serve ed è uno spreco. Infatti gli osservatori astronomici non li costruiamo più in Europa, ma piuttosto in Cile, alle Hawaii, alle Canarie, vale a dire in posti remoti dove la presenza umana è limitata. L’Italia utilizza telescopi che stanno in osservatori cileni e il Telescopio Nazionale Galileo si trova alle Isole Canarie. Noi dell'INAF-OAR abbiamo una stazione osservativa a Campo Imperatore, con due telescopi: è un bel sito, l’inquinamento luminoso non è eccessivo, ma ci sono dei limiti alle dimensioni dei telescopi che posso essere costruiti in Italia.

I giorni delle Perseidi si avvicinano. Servono quindi: un posto buio, l’occorrente per coprirsi e sdraiarsi, guardare verso nord. E qualche desiderio da esprimere.