Cosa esplose sopra la Russia?

Traduzione della NASA Science News di Tony Phillips (26 Febbraio 2013).

Quando il Sole sorse sui monti Urali della Russia, venerdì 15 febbraio, molti residenti della vicina Chekyabinsk sapevano già che un sasso spaziale stava arrivando. Quello stesso giorno, più tardi, un asteroide chiamato 2012 DA14 sarebbe passato vicino alla Terra a sole 17'200 miglia [NdT: circa 28'000 km] sopra l'Indonesia. Non c'era pericolo di collisione, come assicurato al pubblico dalla NASA. 

Forse fu per questo che, quando il cielo del mattino fu illuminato da un secondo sole e un'onda d'urto frantumò le finestre in centinaia di edifici intorno a Chelyabinsk, solo alcune persone rialzandosi da terra avevano capito subito cosa fosse accaduto. Non era stato un incidente aereo o un attacco missilistico. 

"È stato l'impatto di una meteora - il più potente dall'evento di Tunguska del 1908" - dice Bill Coocke del NASA Meteoroid Environment Office. In una coincidenza che fa ancora scuotere le teste degli esperti NASA, un piccolo asteroide completamente scorrelato con 2012 DA 14 ha colpito la Terra poche ore prima dell'evento annunciato. L'impattore è sbucato fuori dal blu, letteralmente dalla direzione del Sole dove nessun telescopio poteva vederlo, e ha colto tutti di sorpresa. 

"Questi sono eventi rari ed è incredibile vederli accadere lo stesso giorno" - dice Paul Chodas del Programma NASA Near-Earth Object at JPL. I ricercatori hanno quindi elaborato un mosaico dell'accaduto. L'informazione più rilevante è venuta dalla rete di sensori infrasonici operata dal Comprehensive Test Ban Treaty Organization (CTBTO). Il loro scopo è monitorare le esplosioni nucleari. 

Gli infrasuoni sono un tipo di onda sonora a frequenza molto bassa che solo gli elefanti e pochi altri animali possono udire. Le meteore che entrano nell'atmosfera della Terra generano onde infrasoniche che si diffondono attraverso l'aria del nostro pianeta. Analizzando le registrazioni infrasoniche è possibile imparare quanto a lungo la meteora è stata nell'aria, in quale direzione si muoveva, e quanta energia ha rilasciato. 

Il segnale infrasonico della meteora Russa è stato tra i più intensi mai registrati dalla rete CTBTO [NdT: si può ascoltare l'infrasuono della meteora amplificato sul sito NASA Science News]. La stazione più lontana che ha registrato questo impercettibile suono era 15'000 km distante, in Antartide. 

Il professore di fisica del Western Ontario, Peter Brown, ha analizzato i dati: "L'asteroide aveva circa 17 metri di diametro e pesava approssimativamente 10'000 tonnellate", racconta. "Ha colpito l'atmosfera della Terra a 40'000 miglia all'ora [NdT: 64'000 km/h o 18 km/s] e si è frammentato a circa 12-15 miglia [NdT: 19-24 km] sopra la superficie della Terra. L'energia dell'esplosione risultante eccedeva i 470 kton di TNT". A titolo di confronto, le prime bombe atomiche produssero solo dai 15 ai 20 kton.

Sulla base della traiettoria del bolide, gli analisti hanno anche tracciato la sua orbita [NdT: orbita, dal sito NASA Science News]. "È venuto dalla fascia degli asteroidi, circa 2.5 volte più lontano dal Sole rispetto alla Terra", dice Cooke.

Comparando l'orbita della meteora Russa con quella di 2012 DA14, Cooke ha dimostrato che non c'è connessione tra le due. "Sono oggetti indipendenti", dice. "Il fatto che abbiano raggiunto la Terra lo stesso giorno, uno più vicino dell'altro, sembra essere una totale coincidenza".   

Le registrazioni infrasoniche hanno confermato che la meteora è entrata in atmosfera con un angolo basso di circa 20 gradi ed è durata circa 30 secondi prima di esplodere. Lo scoppio fragoroso, che è stato udito e sentito a centinaia di miglia, ha segnato l'inizio di una caccia al tesoro scientifica. Migliaia di frammenti della meteora sono ora sparsi lungo la campagna degli Urali, e una piccola frazione è già stata recuperata. 

I resoconti preliminari comunicati attraverso i media, suggeriscono che l'asteroide era composto principalmente di pietra con un po' di ferro - "in altre parole, un tipico asteroide da oltre l'orbita di Marte" dice Cooke. "Ce ne sono milioni come questo". 

E c'è qualcosa su cui riflettere, mentre raccolta in Chelyabinsk continua. 

Tony Phillips

L'esplosione in atmosfera di Čeljabinsk del 15 Febbraio 2013

Da un video su Youtube.

Ringrazio Roberto per i complimenti scritti nel suo post di ieri. In effetti, l'inondazione di notizie che ha seguito l'evento è stata abbastanza confusionaria e dati scientifici utili sono ancora scarsi o non pubblici. Comunque, la ricchezza di video diffusi via internet rende possibile fare qualche considerazione. La cosa che colpisce maggiormente è l'onda d'urto che arriva a terra, frammenta le finestre, sbatte a terra le persone, ma non demolisce gli edifici. Questo è un dato importante. Rammentiamo sicuramente il bolide di Lugo del 19 gennaio 1993, che rilasciò un'energia pari a 14 kton a 30 km di altitudine. L'onda d'urto fu rilevata da alcune stazioni sismografiche al suolo, ma non causò danni agli edifici. Quindi, l'evento di Čeljabinsk ha un'energia maggiore. Rammentiamo l'evento Tunguska del 30 giugno 1908 (vedi anche qui), in cui l'energia dell'esplosione fu di 12.5 Mton a 8.5 km di altezza e devastò un'area di oltre 2150 km². Anche qui, dal confronto con l'evento di Čeljabinsk capiamo che quest'ultimo deve essere stato meno energetico rispetto a Tunguska. 

Piccola nota: è bene rammentare sempre che le esplosioni in atmosfera di piccoli asteroidi non sono né chimiche né nucleari. Questi corpi viaggiano a velocità geocentriche di decine di km/s e si frammentano generalmente in una variazione di altitudine di pochi km. Data la velocità del corpo, questa frammentazione avviene quindi in meno di un secondo e ci appare come un'esplosione. In realtà, il termine corretto è frammentazione esplosiva.

Un'informazione utile potrebbe venire dai video in cui si vede che durante la frammentazione esplosiva la luminosità è diventata comparabile, forse leggermente inferiore, a quella del Sole. In alcuni casi, le telecamere sono state prossime a saturazione. Sapere le caratteristiche tecniche delle telecamere potrebbe fornire utili informazioni sulla luminosità necessaria per saturarle e quindi dare una stima della potenza dell'evento. Le ultime notizie della NASA indicavano un'energia rilasciata di 500 kton, ma senza fornire dettagli su come è stata fatta la misura. Si dice che è stata usata una rete per il rilevamento infrasonico (parolone per dire che misurano onde d'urto in atmosfera) in Alaska. Se i sensori erano tutti localizzati in Alaska o Canada, ci possono essere grossi errori dovuti alla distanza (oltre 6500 km, come scrive lo stesso comunicato NASA) e dal fatto che sono localizzati tutti dalla stessa parte rispetto all'evento. In questo caso, sarebbe utile trovare dati da sensori a Ovest dell'evento per potere avere una stima migliore dell'energia e del luogo. Se i sensori sono tutti localizzati in una certa direzione rispetto all'evento, gli errori possono essere considerevoli.

Avere una localizzazione del luogo con sufficiente precisione sarebbe molto importante per stimare poi l'altezza di esplosione. Comunque, per un'altra stima dell'energia dell'evento possiamo partire dal fatto che l'onda d'urto ha distrutto i vetri. Per quanto la sovrapressione necessaria a rompere un vetro dipenda dal tipo di vetro, si può assumere un valore di partenza di circa 1 kPa come valore minimo necessario. Dagli studi sugli effetti delle esplosioni atomiche, si conoscono le leggi di scala che regolano le esplosioni di grande potenza. Una sovrapressione di 1 kPa viene generata da un'esplosione di 1 kton a circa 4.6 km di distanza (sottolineo distanza, quindi altezza più distanza al suolo). A questo punto, abbiamo bisogno di stimare l'altezza dell'esplosione per stimare l'energia con leggi di scala. William Cooke (NASA) ha rilasciato un primo calcolo dell'orbita in cui si riporta una velocità geocentrica di 18 km/s (che useremo dopo) e un'altezza tra i 15 e 25 km. Non è chiara la posizione degli edifici con vetri rotti rispetto alle coordinate dell'esplosione. Dai video sembra che l'asteroide sia passato sopra la città di Čeljabinsk e che l'abbia superata. Il lago Čebarkul, dove hanno ritrovato dei frammenti, dista un'ottantina di km da Čeljabinsk. Cooke indica un'angolo di entrata di meno di 20°, per cui l'altezza dell'asteroide quando è passato su Čeljabinsk doveva essere sui 30 km (vedi anche qui). Per cui, ipotizziamo una distanza complessiva degli edifici con i vetri rotti e il luogo della frammentazione esplosiva sui 20-30 km. Secondo le leggi di scala, l'energia doveva essere quindi tra gli 80 e i 280 kton. Per contro, se teniamo buona la stima della NASA di 500 kton, risulta una distanza di 36 km, che è ancora accettabile. 

Ora che abbiamo l'energia e la velocità (18 km/s, come suggerito dai calcoli orbitali di Cooke), è possibile stimare la massa, che risulta essere tra 2000 e 7000 tonnellate (13000 ton se usiamo la stima NASA di 500 kton). Data l'altezza di esplosione è ragionevole pensare a un piccolo asteroide pietroso, come peraltro confermato dai primi ritrovamenti di frammenti di condrite ordinaria. Considerando quindi una densità di 3500 kg/m³, tipica per questo materiale, si ottiene un diametro del corpo originario di circa 10-15 m (19 m con la stima NASA di 500 kton). Corpi di queste dimensioni colpiscono la Terra mediamente una volta ogni dieci anni o meno, come suggeriscono Peter Brown et al. (2002).

Qualche considerazione finale di carattere generale: come ha già scritto Roberto, questo evento cambierà la percezione di questo genere di rischio. Si spera quindi che vengano rifinanziati e potenziati i programmi di ricerca e monitoraggio di asteroidi e comete, si spera che riprenda vigore la ricerca spaziale perché se un giorno avremo bisogno di deflettere un asteroide in rotta di collisione non potremo farlo da Terra. Una cosa si può fare subito: iniziare a istruire le persone su cosa fare in casi di questo genere. Dai video si vedono persone che corrono alla finestra, attirate dalla luce abbagliante dell'esplosione e rimangono affacciate. Quando arriva l'onda d'urto sono investite in pieno dallo spostamento d'aria e dai frammenti dei vetri rotti delle finestre. Bisogna quindi iniziare a dire che dopo il lampo dell'esplosione ci sono un paio di minuti prima che arrivi al suolo l'onda d'urto. Per cui, dopo aver ammirato la luce, è bene riprendersi dalla sorpresa e cercare un riparo. Se dopo diversi minuti non è successo niente, si possono riprendere le attività normali.

Ops! Una cometa è ... nei guai?

I Telescopi Faulkes,

Una cometa è... nei guai? Gli astrofili hanno tenuto d'occhio la Cometa 168P/Hergenrother dal 1° ottobre da quando, improvvisamente, è aumentata di intensità di ben 500 volte, passando repentinamente dalla magnitudine 15 alla magnitudine 8.

In quel momento, la cometa stava avvicinandosi al perielio (1,4 UA).

Alcuni osservatori hanno ipotizzato che il riscaldamento solare avrebbe causato la frattura del nucleo della fragile cometa . 

Ieri sera, gli amici astrofili dell'associazione friulana di astronomia di Remanzacco (ITALIA)  hanno trovato prove a sostegno di questa idea.

"Utilizzando in remoto il telescopio Faulkes North (Haleakala) abbiamo rilevato una frammentazione della Cometa 168P", scrive Ernesto Guido insieme ai suoi colleghi.

"Le nostre immagini, eseguite il 26 ottobre, rivelano la presenza di un nucleo secondario o di un frammento, a circa due secondi d'arco dalla  principale condensazione centrale della cometa 168P." Questo è probabilmente un pezzo di ghiaccio e roccia che emerge dalla nube di gas e polveri che circonda il nucleo principale, che resta ancora nascosto all'interno. 

Le comete sono notoriamente fragili, quindi il fatto che la cometa 168P/Hergenrother  si sia potuta spezzare in questo modo non costituisce motivo di sorpresa .

L'unica domanda è: che cosa accadrà dopo? Potrà la cometa dividersi in due, con due teste e due code, seguiremo il frammento e il corpo principale che si separeranno? O è il preludio ad una disintegrazione più completa? 

Tutti gli astrofili sono invitati a seguire gli sviluppi, mentre la cometa rimane abbastanza brillante da poter essere osservata attraverso telescopi amatoriali. 

Qui (LINK) ci sono le coordinate della cometa.