ASTEROIDI,  COMETE , METEOROIDI
OGGETTI  VICINI
alla  TERRA
NEAR EARTH OBJECTS
LA NATURA CHE MINACCIA DAL CIELO

Tutti i corpi del sistema solare, con una superficie visibilmente solida,
sono disseminati di crateri, causati dall'impatto con i NEO.
    Alla superficie della terra ci sono pochi crateri ben riconoscibili,
    perche diversi processi geologici, dal vulcanismo all'erosione,
    ne hanno cancellato la visibilita.

Crateri di impatti terrestri larghi piu' di 10 km

Nome del Cratere Localita' Diametro, km
Chicxulub Mexico          180
Chesapeake Bay USA            90
Morokweng S. Africa            70
Charlevoix Canada            54
Montagnais Canada            45
Miolnir Norvegia            40
Clearwater (west) Canada            36
Clearwater (east) Canada            26
Kamensk Russia            25
Ries Germania            24
Gosses Bluff Australia            22
Suavjavi Russia           16
Bosumtwi Ghana           10.5
  [Neukum,G., 'Impact Record in the Solar System', in "Near Earth Objects", 1997,
  Annals of the NY Academy of Sciences, vol. 822, p.318]
            I crateri terrestri, quelli dei pianeti e degli asteroidi Gaspra e Ida hanno
            una distribuzione delle dimensioni, caratteristicamente molto simile
            [Neukum,G., 'Impact Record in the Solar System', in "Near Earth Objects",
            1997, Annals of the NY Academy of Sciences, vol. 822, p.318].

                    Di norma, i NEO sono classificati in base alle loro orbite. I NEO
                    appartengono alla categoria Amor, Apollo o Atena, a seconda che la
                    loro orbita sia esterna a quella della terra [Amor], attraversi quella
                    della terra con un periodo di piu' di 1 anno [Apollo], o incroci
                    quella della terra con un periodo inferiore ad 1 anno [Atena].
                    Le Comete sono classificate di corto periodo se hanno un periodo
                    inferiore ai 20 anni, di periodo intermedio se e' compreso tra 20 e
                    200 anni, e di lungo periodo [o "nuove"] se il loro periodo e' superiore
                    ai 200 anni [NEOs from NASA].
 
 

                              ASTEROIDI

Gli Asteroidi sono uno speciale tipo di piccoli pianeti che orbitano
attorno al sole.

        'La maggior parte degli asteroidi e' costituito da materiale roccioso; ma
         alcuni sono costituiti da metalli, soprattutto ferro e nichel' .
         [ Asteroids, Comets and NASA ].

        La maggiorparte degli Asteroidi e' situata nella cosiddetta fascia degli
        asteroidi, che e' situata tra l'orbita di Marte e quella di Giove.  Le orbite
        degli asteroidi sono ellittiche, con maggiore o minore eccentricita',
        alcune quasi del tipo delle comete.  E' noto che le orbite di un certo
        numero di Asteroidi attraversano quella terrestre. Le orbite di altri
       Asteroidi non attraversano quella terrestre, ma perturbazioni orbitali
       potrebbero verificarsi per diversi  motivi, fino a rendere non improbabile
       un impatto con la terra.
       Gli Asteroidi che possono avere un impatto con la terra, appartengono
       alla categoria degli Earth-Crossing Asteroids (ECA).
       Si ritiene che la popolazione degli ECA possa essere stimata dalla
       relazione:
                     N = k * D b

       dove N e' il numero atteso di ECA di diametro superiore a D, in Km, K
       e' una costante che vale ~ 1,950  e  l'esponente b ~ -2.22.
       Da questa relazione si ottiene che il numero di ECA in funzione del
       diametro' dovrebbe essere il seguente:
 

          ECAs
   Diametro, Km 
   Numero di 
       ECAs
           0.1      320,000 
           0.25         42,200
           0.5          9,040
           1          1,950
           2             420
         10               12

       Tuttavia, la frazione di ECAs scoperti - e la loro dimensione - e'
       la seguente:
 

  Diametro, Km   % ECAs 
   rilevati
         > 14      ~ 100
       6  -  3        ~ 35
       4  -  2        ~ 15
       2  -  1            ~7
                 Impatto di Asteroidi con la Terra
        Di solito, gli Asteroidi non riescono a superare l'atmosfera terrestre;
        bruciano venendo a contatto con l'atmosfera lasciando una scia luminosa
        lungo la traiettoria di discesa, conosciuta come meteora. Asteroidi
        abbastanza grandi possono colpire la Terra, creare crateri come quello in
        Arizona vicino a Flagstaff. [Asteroids and Comets Impac

                Gli effetti immediati dell'impatto con un Asteroide, comprendono:
 
        esplosione cratere [~ 20 volte maggiore del diametro del NEO]
        eiezione di frammenti di materiali in traiettorie sub-orbitali
 
        L'oscuramento del sole che puo' avvenire per l'enorme e diffusa nube
        di polvere, puo' essere all'origine di un estremo raffreddamento sella
        superficie terrestre, mettendo in pericolo la probabilita' di
        sopravvivenza degli animali e la capacita' delle piante di compiere la
        fotosintesi, compromettendo profondamente l'ecosfera su scala
        planetaria  [Rampino, M.R., Haggerty, B.M. & Pagano, T.C. 1997, in
        "Near Earth Objects", Annals of the NY Academy of Sciences, vol. 822,
        p.403].
                               
            tempeste di fuoco nuvole di fumo, causate dal rientro nell'atmosfera dei materiali espulsi;
            distruztione dello strato di ozono
            attivazione di attivita' vulcanica e sismica
            generazione di tsunami
            disastri ambientali imponenti
            distruzioni massiccie di piante e animali

           Il NEO che ha devastato 2000 kilometri quadrati di foresta Siberiana
           nel 1908 [evento di Tunguska] aveva circa 60-metri di diametro;
           esplose con una forza di 12.5 megatoni, ~ 100 volte la bomba atomica
           su Hiroshima.                        [Threat from asteroids ]

           Il NEO che impatto' sulla Terra circa 65 Milioni di anni fa', causando
           la scomparsa dei Dinosauri, aveva 10km di diametro, come la luna
           di Marte Phobos [che si pensa sia stata catturata dalla Fascia Principale
           degli asteroidi]
              [Sagan, C., 1994,  'The pale blue dot', Random House, NY].

           " La spiegazione piu' soddisfacente dell'origine della nostra Luna...e'
              che si sia formata 4.5 miliardi di anni fa', quando un NEO delle dimensioni
              di Marte colpi' la Terra "
                [Sagan, C., 1994, 'The pale blue dot', Random House, NY].

            Ci si aspetta che la relazione tra diametro degli Asteroidi e la probabilita'
            che colpiscano la Terra sia la seguente:
 

 Diametro, m   Numero di 
 Asteroidi
  Frequenza, in anni, 
      di impatto
         10   1.5 x 108        < 5
       100   3.1 x 105           10-3
    1,000     2,000            10-5

                  I piu' recenti impatti sub-critici di NEO con diametro di 10 - 50 metri
                  sono i seguenti:
 

  Data       Localita'             Dettagli sull'impatto
   1930   Brasile  Esplosione in aria, di tipo Tunguska
   1937   Estonia  8.5 m cratere da NEO di  ~50 ton
   1947   Sikhote-Alin  1-14m cratere,  NEO di ferro
   1965   Revelstoke  Esplosione ad alta quota. Nessun danno a terra
   1966    Kincardine  Esplosione ad alta quota. Nessun danno a terra
   1969   College, Alaska  Esplosione ad alta quota. Nessun danno a terra
   1972   Grand Teton  un  NEO ha attraversato l'atmosfera per 3000 km 
 ed e' poi rimbalzato fuori
   1990   Sterlitamak  NEO di 5 m, cratere
   1992    Peekskill  Bolide visto attraversare gli USA orientali
   1994   Micronesia  Esplosione ad alta quota. Nessun danno a terra
   1997   Texas  Esplosione ad alta quota. Nessun danno a terra
   1997   Greenland  Esplosione di media potenza ad alta quota. 
 Nessun danno a terra
                                        [Tabella tratta da  Recent Subcritical Impacts , modificata]
 
      " Gli Asteroidi Potenzialmente Pericolosi (PHAs) sono correntemente
        definiti sulla base di parametri che concorrono a formare una stima della
        minaccia che si avvicinino troppo alla Terra. Specificamente, tutti gli
        asteroidi con una Distanza Minima di Intersezione con l'Orbita Terrestre
        [Earth Minimum Orbit Intersection Distance, MOID] di 0.05 UA [una
        Unita' Astronomica e' pari a 150 milioni di kilometri, ~ la distanza
        Terra-Sole] o di meno e una magnitudine assoluta  (H) di  22.0 o meno,
        sono considerati PHAs.
        In altri termini, gli asteroidi che NON si avvicinano a meno di 0.05 AU
        dalla Terra, ossia i MOID [una distanza grosso modo di 7 480 000 km, o 4
        650 000 miglia] o sono di diametro inferiore a 150 metri  [quindi con  H =
        22.0 , assunta un albedo del 13%] non sono considerati PHAs . La lista dei
        PHAs e' aggiornata quotidianamente dal Minor Planet Center.

        Sono noti attualmente 511 PHAs.   [from :  Potentially Hazardous Asteroids ]

Secondo studi recenti, l'impatto piu' remoto avvenne  3470 ± 2 milioni di anni fa'.  L'Asteroide aveva da 12 a 30 miglia di diametro, e colpi' la terra con un'energia prossima a quella di 1 miliardo di bombe atomiche, originando uno  tsunami alto piu' di 1 km che fece il giro del pianeta alla velocita' di circa 800 km/ora. Il calore sviluppatosi con l'impatto fece evaporare 10-100 metri dell'acqua della superficie oceanica, e 
distrusse pressocche' tutti gli esseri viventi sulla superficie terrestre.
 Lousiana State University, Off. Univ. Relations
      [G.R. Byerly, D.R. Lowe, J.L. Wooden & X. Xie, 2002, Science 297, 1325-1327]

Alcuni PHAs che si avvicinano alla Terra a ~ 0.2 AU
[ http://neo.jpl.nasa.gov/neo/pha_ca_date_f.html]

Asteroide
Data di avvicinamento 
alla Terra
XF11
Oct 31, 2002
VF22
Nov 01, 2002
OM7
Jan 17, 2003
Golevka
May 20, 2003
FH12
Jun 27, 2003
OL8
Jul 19, 2003
PM
Aug 16, 2003
FG2
Oct  21, 2003
UT18
Nov 28, 2003
BE10
Jan 15, 2004
Minos
Feb 02, 2004
                                                            Torino Impact Scale dei citati Asteroidi = 0
 
                    Meteoroidi
     'I Meteoroidi sono definiti come particelle solide di diametro superiore a 100 µm .. e minore di circa 10 meters..' [Steel,D.,1997, in 'Near Earth Objects. Annals of New York Academy of Sciences, vol. 822, p.31].
    'Nel periodo di tempo tra il 1960 e il 1980 un certo numero di grandi bolidi  (meteore-sfere di fuoco) entrati nell'atmosfera furono sufficientemente grandi da generare onde d'urto propagate nell'aria ..da essere rilevate da microbarografi dell' US Air Force..':
Alcuni onde d'urto da Meteore
rilevate dalla US Air Force [1960-1974]
  Data     Coordinate della
           Localita'
 Energia dell'oggetto,
         kt*
11/02/60        9N, 43E          10
09/26/62       30N, 35E          20
09/27/62       32N, 60E          30
08/03/63       51S, 24E      1,100
11/30/64     18N, 123W           10
06/12/66     51N, 164E             8
01/08/71      30N, 40E             6
04/14/72       13S, 78E           14
*  1 kt TNT = 4.185x1012  Joules
 [Revelle, D.O., 'Historical Detection of Atmospheric Impacts by Large Bolids using Acoustic-Gravity Waves', in "Near Earth Objects",  Annals of the NY Academy of Sciences, vol. 822, p.318].
 
COMETE
        Anche le Comete possono attraversare l'orbita terrestre con una certa
        probabilita' di collisione [Earth Crossing Comets, ECC]. Si puo' ritenere
        [Everhart,1967] che il 10- 20% di tutte le Comete di breve periodo debbano
        essere considerate EEC. Si ritiene che la popolazione delle ECC sia
        compreso con accettabile probabilita' tra  ~20 e 40 oggetti con un diametro
        superiore a 1 km diameter, ~ 100 - 150 con diametro superiore a 0.5 km,
        e ~2000 - 4000 con diametro superiore a ~100 metri.
        Si ritiene che il numero di ECCs / anno [NECC/year] si possa ottenere
        dalla seguente relazione:
                           NECC/year= 180*D-1.97
 
Le comete di breve periodo [SPC] provengono generalmente dalla Fascia
di Edgeworth-Kuiper, situata a 35 - 1000 AU.
Il costituente principale delle comete e' ghiaccio, misto a polvere  e idrocarburi.
Le comete di lungo periodo [LPC] provengono da una nuvola di materiali che circondano il sole a distanze comprese tra 20,000 and 100,000 AU [~ 2 anni luce]. Perturbazioni gravitazionali in vicinanza di stelle e/o onde d'urto dovute a esplosioni di supernovae, od altre perturbazioni, si ritiene che determinino l'imprevisto avvicinarsi delle LPC al sole.
Ogni anno, un numero significativo [5 - 10] LPC si avvicinano al sole.
Diversamente dalle SPC,  le cui orbite sono relativamente prossime all'eclittica, le comete LPC hanno orbite orientate a caso nella sfera celeste. Possono avere periodi superiori a 200 anni, e possono ritornare solo dopo migliaia o anche milioni d'anni (o mai piu'). [http://impact.arc.nasa.gov/introduction/faq-hq.html]

Le Comete cominciano ad illuminarsi visibilmente quando raggiungono una distanza dal sole di circa 3 UA, quando il loro ghiaccio comincia a sublimare; ma scoprirle a tale distanza ci lascia solo alcuni mesi di preavviso per l';eventuale impatto.

           PROGRAMMA DI SORVEGLIANZA

                "Durante il 1993/94, molti eventi importanti hanno richiamato l'interesse della gente e la consapevolezza degli esperti sul pericolo di possibili impatti con i NEO:
                    - Il molto pubblicizzato impatto della Cometa Shoemaker-Levy 9 con Giove nell'estate del 1994;
                    - Il quasi impatto con l'Asteroide 1994 XM1 nel Dicembre del '94;
                    - La pubblicazione della dichiarazione intitolata "Response to the Potential Threat of a Near-Earth-Object Impact" da parte della AIAA nel gennaio 1995.
Il Congresso US richiese alla NASA di considerare tale tipo di pericolo con maggiore urgenza, e di collaborare con la US Air Force (che dispone di una rete di telescopi impiegati per seguire i satelliti artificiali). E' stato organizzato il NEO Survey Science Working Group." [ Surveillance Programs]
Piu' tardi, sono stati organizzati altri progetti dello stesso tipo.
Il piu' importante Programma di rilevazione dei NEO attivo all'inizio del 1999
rileva circa 15-20 nuovi NEOs al mese.
           [NASA Surveillance ProgramsSurveillance Programs ]


                            Contromisure
 

                Secondo gli studi condotti soprattutto in USA e Russia su i metodi atti ad
                evitare l'impatto con NEOs che si avvicininino pericolosamente alla Terra,
                sembra che esistano due possibilita' d'intervento:
                 - la Distruzione, probabilmente con un ordigno nucleare di elevata potenza
                    [la distruzione incompleta assogetterebbe la Terra ad impatti multipli con
                    frazioni del NEO originale].
                - Deflezione / Accelerazione / Decelerazione:  la probabilita' di impatto
                    del NEO puo' essere ridotta con la detonazione di un ordigno nucleare
                    che avvenga abbastanza vicino al NEO da determinarne una modificazione
                    opportuna dell'orbita.
                         [ Surveillance Programs]
 

     'Chi puo' negare che l'uomo potrebbe addirittura rifare
     l'empireo, se solo disponesse degli strumenti adatti?'
       [M. Ficino, ~1474]

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