1. Gli asteroidi
Anche chi è in possesso di nozioni elementari di astronomia ha certamente sentito parlare della Fascia di Asteroidi, quella zona di spazio che si estende tra l'orbita di Marte e quella di Giove nella quale hanno sede le orbite di questi corpi celesti, così chiamati - si diceva poc'anzi - per il loro aspetto "quasi stellare".
Gli asteroidi identificati sono oltre 40.000, ma il numero complessivo è di gran lunga molto più elevato e si ipotizza che i corpi con diametro superiore ad 1 km siano almeno mezzo milione.

Il grafico a sinistra illustra il variare del numero di ogetti del Sistema Solare in funzione del loro diametro. E' evidente che si tratta di un grafico puramente indicativo, ma tutto sommato abbastanza attendibile. (Adattato da: Vagabondi dello spazio di Lang e Whitney - Zanichelli 1994)

La Fascia degli Asteroidi è dunque una zona certamente popolosa, ma ben lontana dall'immagine che viene offerta dai film di fantascienza, nei quali le astronavi sono impegnate in pericolosissimi slalom per evitare il tamponamento cosmico…
In 4 miliardi e mezzo (tale è, anno più - anno meno, il tempo trascorsi dalla nascita del nostro Sistema Solare) tutti i corpi orbitanti intorno al Sole, dopo una prima fase caratterizzata da urti continui e violenti tra i planetesimi che si andavano aggregando, hanno raggiunto una discreta stabilità e costanza delle orbite diradando drasticamente i reciproci impatti.
Inevitabile, pertanto, chiedersi come possa succedere che un oggetto qualsiasi, dopo tanto tempo di tranquillo tran-tran, possa improvvisamente deviare dalla sua orbita e venire a schiantarsi sulle nostre case.
Il fatto che ciò sia avvenuto più volte - ed un'occhiata all'epoca di formazione dei crateri terrestri da impatto ci potrebbe dare concrete indicazioni - ci deve mettere in guardia sulla presunta tranquillità delle orbite: il Sistema Solare non è quel perfetto meccanismo che fino ad ora siamo sempre stati abituati a considerare.
Ma procediamo con calma.

La Meccanica Celeste, la scienza che studia e calcola i movimenti degli astri, è una disciplina che ha conosciuto nel secolo scorso un rapido e sostanziale incremento, raggiungendo altissimi livelli di precisione. I nuovi strumenti matematici introdotti da Gauss, Eulero, Lagrange e Laplace avevano consentito di applicare con successo le leggi di Newton al moto dei corpi celesti ed i risultati ottenuti costituivano un autentico vanto per il mondo scientifico.
Non dimentichiamo, tra l'altro, che la scoperta di Nettuno era stata "pilotata" dai calcoli di Adams e Le Verrier che, indipendentemente l'uno dall'altro, avevano fatto i conti e indicato agli astronomi dove puntare il telescopio: puntuale come il proverbiale cronometro svizzero Nettuno si faceva trovare da J.G. Galle (Osservatorio di Berlino) nella notte del 23 settembre 1846, tre mesi dopo la pubblicazione dei lavori di Le Verrier.
Tutti i calcoli nascevano dall'aver individuato delle stranezze nel comportamento orbitale di Urano, poca cosa, ma sufficiente a mettere la pulce nell'orecchio ai due scienziati.
E tutto questo, particolare non di poco conto, in un'epoca in cui i conti venivano fatti rigorosamente a mano…
Comprensibile ed anche legittima, dunque, l'euforia degli astronomi che avevano scoperto come prevedere con assoluta precisione il verificarsi dei fenomeni celesti: nel secolo in cui, dopo l'età dei lumi, procedeva inarrestabile il progresso tecnologico dell'umanità, questo era un altro motivo di vanto del dominio dell'uomo sulla natura.

Questa idilliaca visione del Sistema Solare alla stregua di un meccanismo perfetto e dal comportamento assolutamente prevedibile ha però cominciato a mostrare, da qualche decennio, dei punti di debolezza, presentando situazioni nelle quali le orbite non sono più matematicamente determinabili con assoluta precisione, ma mostrano talvolta dei comportamenti quasi caotici.
Tranquilli, non è che, improvvisamente, qualche notte d'estate ci potrà succedere di assistere allo spettacolo della Luna che comincia a danzare in mezzo al cielo, ma può però capitare, ad esempio, che un asteroide modifichi gradualmente la sua orbita tanto da colpirne un altro che, tranquillo, percorreva la sua strada.
E se l'urto è sufficientemente violento, produce un bel po' detriti che se ne vanno da tutte le parti e, perché no, possono, dopo aver girovagato per qualche milione d'anni, capitarci in testa: si tratta delle meteoriti, riconosciute ufficialmente come "pietre cadute dal cielo" solo dall'inizio del secolo scorso.
I meccanismi di modifica graduale dei parametri orbitali vengono in temine tecnico chiamate risonanze e consistono, in parole povere, nel ripetersi nel tempo di particolari situazioni geometriche tra due corpi celesti, tanto che le piccole (rispetto a quella preponderante del Sole) influenze gravitazionali finiscono con il fare impazzire un'orbita fino ad allora stabile.
Ed è proprio quanto è avvenuto nella Fascia degli Asteroidi grazie all'azione di Giove: da tempo è infatti ben nota l'esistenza di lacune, vale a dire di fasce completamente prive di asteroidi, costretti a cambiare aria dalle continue "molestie" del pianeta gigante.
Succede così che un asteroide o un detrito derivante da un impatto abbandoni la sua orbita e cominci una nuova avventura attraverso gli altri oggetti del Sistema Solare.
Fortunatamente gran parte di queste situazioni si risolve con un nulla di fatto poiché gli oggetti finiscono con il cadere sul Sole o ritrovano, non senza fatica, un nuovo equilibrio ed una nuova orbita non più risonante.
Ma non tutti...
Particolare importanza per noi abitanti del pianeta Terra hanno i cosiddetti N.E.A. (Near Earth Asteroid - asteroidi vicini alla Terra), classe di oggetti celesti dalla quale dobbiamo aspettarci qualche tiro mancino.
Studi recenti hanno mostrato che di questa preoccupante presenza dobbiamo essere debitori al pianeta Marte, che, sebbene così piccolo, è in grado di intervenire con un meccanismo di risonanza e spingere i corpi celesti intrappolati in essa verso orbite che incrociano pericolosamente quella terrestre.
La particolarità dei N.E.A., talvolta chiamati Earth Grazing Asteroid (E.G.A.), Earth Crossing Asteroid (E.C.A.) o Earth Approacher, è dunque costituita dalle loro orbite, che li portano ad avvicinarsi o ad incrociare pericolosamente l'orbita della Terra.
E proprio sulle caratteristiche orbitali si fonda la più utilizzata delle classificazioni per tali oggetti; essa identifica tre gruppi:
ATEN : hanno orbite che li pongono all'interno dell'orbita della Terra e la incrociano nei pressi del loro afelio; vengono considerati una sottoclasse degli Apollo.
APOLLO : sono asteroidi caratterizzati da un valore del semiasse superiore a 1 U.A. e dal perielio minore di 1,017 U.A. (afelio della Terra), dunque attraversano l'orbita terrestre.
AMOR : non possono avere un impatto diretto con la Terra, ma solamente degli avvicinamenti dal momento che il loro perielio è maggiore dell'afelio terrestre.

Oggi i N.E.A. conosciuti sono alcune centinaia e si stima il numero complessivo di quelli con diametro superiore a 1 km in grado di poter terminare la loro corsa sulla nostra testa sia di circa 1.500, questo significa che del 90% di essi non sappiamo assolutamente nulla.
Per chi ama la precisione: i dati più recenti in mio possesso (11 Agosto 2001) riportano 111 oggetti di tipo Aten, 646 oggetti della tipologia degli Apollo e 663 di quella degli Amor.

2. Le comete
Riprendendo la definizione data negli anni '50 da F.L. Whipple possiamo considerare una cometa alla stregua di quei mucchi di neve mescolati con ghiaia e polvere che vediamo formarsi ai bordi delle strade dopo che uno spartineve ha pulito la carreggiata e che, lentamente, si sciolgono al sole.
Certo l'immagine usata lascia molto a desiderare dal punto di vista poetico, ma rende bene l'idea dal punto di vista scientifico…
Questo accumulo di ghiacci (non pensiamo solo al ghiaccio d'acqua, ma anche a ghiacci di altre sostanze) sotto l'influsso dei raggi solari comincia il processo di vaporizzazione ed i gas prodotti si disperdono nello spazio circostante formando la chioma della cometa.
Nel suo moto di avanzamento nell'orbita il nucleo cometario lascia dietro di se parte dei gas e delle polveri (anch'esse vengono facilmente allontanate dal nucleo cometario a causa della bassa attrazione gravitazionale) generando in tal modo la coda della cometa.
Il responsabile di tutto è dunque il calore del Sole, ed è evidente che il fenomeno di evaporazione diventerà sempre più intenso man mano che il nucleo cometario si avvicinerà al perielio; talmente intenso che può anche accadere che le fenditure apertesi sulla superficie del nucleo vengano ulteriormente allargate dall'azione gravitazionale del Sole ed il nucleo si spezzi in due o più tronconi, originando in tal modo più comete.

Dopo il giro di boa attorno al Sole la cometa ritorna donde è venuta: il fenomeno dell'evaporazione gradatamente diminuisce fino a scomparire del tutto e, particolare interessante, stavolta la coda precede la cometa nel suo moto di allontanamento, chiaro indizio che il dispiegarsi di queste magnifiche strutture è dovuto alla pressione esercitata dalla radiazione solare (vento solare).

Dal punto di vista dinamico si è soliti distinguere due categorie: le comete a corto periodo e quelle a lungo periodo.
Le prime sono caratterizzate da un'orbita che le riporta nei pressi del Sole in tempi inferiori a 200 anni, mentre per le altre il viaggio è molto più lungo.
A differenza degli asteroidi, le comete sono caratterizzate da orbite fortemente ellittiche e, tranne per quelle a corto periodo costrette a girare nelle immediate vicinanze dei pianeti del Sistema Solare, al loro afelio (che è il punto più distante dal Sole in un'orbita) si spingono ben oltre il limite planetario, andando a completare il loro giro nella Nube di Oort, a circa 40.000 U.A. dal Sole.
In realtà questa enorme nuvola cometaria che circonda il Sistema Solare presenta una struttura complessa, ma per la nostra descrizione va benissimo pensarla come un guscio sferico nel quale stanno gironzolando qualcosa come 10.000 miliardi di oggetti (qualche miliardo in più o in meno non fa molta differenza)…
Può succedere che questi oggetti vengano disturbati nel loro moto (a quella distanza dal Sole il legame gravitazionale con la nostra stella è veramente flebile) e tale disturbo li induce a precipitarsi, con un moto a velocità sempre crescente, verso la zona planetaria del Sistema Solare.
Man mano che questi oggetti, superate le orbite dei pianeti esterni e oltrepassata senza conseguenze anche quella di Giove, manifestano in modo sempre maggiore, con l'avvicinarsi alla nostra stella, il fenomeno dell'evaporazione delle sostanze volatili e questo fatto rende l'oggetto facilmente identificabile: appare così una nuova cometa, la cui identificazione costituirà un fantastico premio alle fatiche (o alla fortuna) del suo scopritore, che potrà godere anche di imperitura memoria legando il suo nome all'astro chiomato.
Ma la Nube di Oort non è l'unico serbatoio delle comete: molto più vicino a noi, infatti, nella zona compresa tra l'orbita di Nettuno e 100 U.A. è collocata la Fascia di Kuiper, della cui esistenza si è avuta conferma osservativa solo in tempi recenti, da quando, cioè, D. Jewitt e J. Luu nel marzo 1992 hanno identificato il primo Kuiper Belt Object, 1992 QB1.
Sembra ormai accettato da tutti gli scienziati che nella Fascia di Kuiper convivano oggetti con dimensioni di pochi chilometri e corpi molto più grandi (raggio di 50-200 km) e che alle dinamiche interne siano da ricondurre le comete a corto periodo, la cui provenienza ha sempre costituito per gli astronomi un difficile puzzle da risolvere.

Ma dobbiamo lasciare in sospeso anche questo argomento e ritornare ad occuparci di asteroidi e comete come possibili proiettili in rotta di collisione con il nostro pianeta.
Degli asteroidi condotti dalle risonanze e dall'azione gravitazionale degli altri pianeti (Marte soprattutto) ad occupare orbite pericolose per la Terra abbiamo già parlato, ma per completare il quadro dobbiamo mettere in conto anche quei nuclei cometari ormai "spenti", indistinguibili dunque dagli asteroidi, che hanno subito la stessa sorte orbitale: anche per essi, infatti, si è dimostrata fondamentale l'azione gravitazionale di Giove.
Inizialmente queste comete, provenienti dalla Fascia di Kuiper, erano destinate, dopo il giro di boa attorno al Sole, a ritornare nel loro gelido serbatoio in attesa di ricomparire per un nuovo show, ma nel loro cammino hanno avuto la sventura di transitare nei pressi di Giove (o di un altro pianeta gigante) che ha potuto così modificare pesantemente la loro orbita costringendole a compiere un percorso più stretto, intrappolate tra il Sole ed il loro pianeta-padrone.
Il meccanismo degli urti, delle risonanze e di nuove influenze gravitazionali ha poi completato l'opera…

Gli oggetti condotti dai meccanismi gravitazionali nei pressi della Terra, dunque, non sono solo di origine asteroidale, ma anche cometaria ed è per tale motivo che si è introdotto il più generico termine di N.E.O. (Near Earth Object) che comprende ambedue le classi.
Volendo dare un quadro quantitativo della composizione di questa classe di oggetti, possiamo citare alcune attendibili ipotesi che indicano che circa il 40% dei N.E.O. possa essere in realtà formato proprio da nuclei cometari inattivi.
E' sui N.E.O. che dobbiamo concentrare i nostri sforzi per scongiurare un impatto con la Terra!
Delle comete provenienti dagli spazi profondi, infatti, non possiamo conoscere nulla e dobbiamo aspettare che accendano la chioma per individuarle, determinare con precisione il loro percorso e, se mai fosse il caso, attivare gli strumenti per proteggere il nostro Pianeta.
Di quelle a corto periodo, poi, conosciamo ormai con sufficiente precisione i parametri orbitali e per il futuro non ci dovrebbero riservare sorprese se non qualche show di stelle cadenti (atteso sempre con grande impazienza da ogni osservatore del cielo, innamorati compresi…).
Ed è dunque dei N.E.O. e della loro ricerca che parleremo nella pagina dedicata alla difesa della nostra cara Terra da questi pericolosi vicini di casa.

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