Un evento diimpatto astronomico consiste nellacollisione di un grossometeoroide,asteroide,cometa, o altra classe dioggetto celeste contro laTerra o contro un altropianeta. Nel corso della storia conosciuta, si sono verificati centinaia di eventi d'impatto "minori" (a parte i numerosissimibolidi esplosi nell'atmosfera, noti come "stelle cadenti") e sono stati segnalati, in qualche caso causando danneggiamento alle proprietà o all'ambiente locale, ma molto raramente feriti e morti.[1] Un impatto astronomico contro unoceano omare può generare unotsunami (una gigantesca onda), che può causare distruzione sia in mare (nei bassi fondali) che nellezone costiere.
Mentre l'energia cinetica dei corpi che hanno colpito la Terra è stimabile con buona approssimazione, esistono molti interrogativi riguardo alle proprietà acide o basiche delle sostanze che costituiscono gli asteroidi e il loro effetto sulla flora e la fauna. Inoltre si ritiene che corpi particolarmente densi, come l'asteroide che formò ilcratere di Chicxulub (contenente moltoiridio), possano perforare lacrosta terrestre, arrivando almantello terrestre, dando luogo alla liberazione diacido solforico e conseguentipiogge acide massive. Anche gli effetti della caduta su diversi tipi di territorio (cordigliere con vulcani, deserti, foreste, ghiacciai, ecc.) non sono ben valutabili.
Gli eventi d'impatto astronomico sono stati usati spesso come soggetti della trama o della storia di sfondo a antefatto in romanzi e film difantascienza.
La teoria più accreditata riguardo allaformazione della Luna è quella dell'impatto gigante, la quale sostiene che 4533milioni di anni fa la Terra sia stata colpita da unplanetoide delle dimensioni diMarte, denominatoTheia; se si dovessero trovare ulteriori conferme di questa teoria, allora si tratterebbe del maggiore impatto mai subito dalla Terra. In questo impatto, il nucleo di ferro di Theia si unì alnucleo terrestre, mentre il mantello e la corteccia (in parte provenienti dallacrosta terrestre), formarono laLuna.
Nellanebulosa protoplanetaria che diede origine alla Terra, non si poteva trovare acqua allo stato liquido, che sarebbe stata vaporizzata e poi scissa in idrogeno e ossigeno gassoso dalle potenti radiazioni solari. Si ritiene che impatti di miriadi di comete nel primomiliardo di anni nellastoria della Terra abbiano portato alla formazione degli oceani (inizialmente si formava vapore d'acqua, che in parte veniva scisso inidrogeno che sfuggiva dall'alta atmosfera e in parte poteva dar luogo ad una debole concentrazione diossigeno capace di sostenere la vita di qualche batterio primitivo), in seguito all'accumularsi di una imponente coltre di nubi atmosferiche (con i relativilampi), la temperatura sarebbe calata al di sotto dei 100 gradi Celsius e lentamente sono cominciate le piogge, formando fiumi, laghi, mari e oceani, che con la loro inerzia termica hanno stabilizzato la temperatura del pianeta.
Secondo quasi tutti gli scienziati le comete, oltre all'acqua, avrebbero portato iprecursori della vita, costituiti da complesse sostanze carboniose comeaminoacidi,acidi nucleici,acidi grassi,zuccheri,vitamine, ecc; che nei mari terrestri, colpiti da lampi, formarono ilbrodo primordiale, e successivamentemicelle di fosfolipidi inanimati (teoria diOparin,Miller eUrey) precursori dei primiarcheobatteri viventi, contenenti forme diRNA o altriacidi nucleici primordiali.
Secondo la teoria dellapanspermia diArrhenius le comete avrebbero portato forme di vita primitive oppure le loro "spore". Per l'astronomoFred Hoyle, le comete e le meteoriti contenentiammoniaca (come lacondrite carbonacea diMurchison) conterrebbero anche forme di vita primordiali, simili ai funghi "pedomicrobium" presenti in rocce antichissime come nellaselce nera delMinnesota. Teoria nota anche comeesogenesi della vita sulla Terra.
La Terra ha avuto durante la sua storia periodi di bruschi e catastrofici cambiamenti; alcuni sono stati causati da impatti di asteroidi e comete con il nostro pianeta. Qualcuno di tali impatti ha provocato sconvolgimenti climatici di grande portata e l'estinzione di un gran numero di specie animali e vegetali.Questo cambiamento di visione della storia della Terra è emerso solo recentemente, principalmente a causa della mancanza di prove dirette e della difficoltà nel riconoscere le tracce di antichi impatti a causa dell'erosione. Eventi su larga scala tali da produrre crateri come il cratere Barringer, localmente conosciuto comeMeteor Crater, situato a Nord-Est della città diFlagstaff, inArizona sono rari.
Inoltre si è ritenuto a lungo che i crateri sulla Terra fossero esclusivamente di origine vulcanica: il cratere Barringer, per esempio, è stato a lungo considerato causato da un'esplosione vulcanica preistorica, un'ipotesi non del tutto irragionevole, in considerazione che il vulcano San Francisco Peaks, è situato a soli 48 km a Ovest. In maniera similare i crateri della superficie lunare erano considerati di origine vulcanica.
È stato soltanto nel 1903-1905 che ilMeteor Crater è stato correttamente identificato come un cratere di origine meteoritica, e solo dal 1963 gli studi condotti daEugene Merle Shoemaker hanno definitivamente provato questa ipotesi. Le scoperte avvenute alla fine del XX secolo con l'esplorazione dello spazio e il lavoro di ricercatori come Shoemaker hanno dimostrato che il processo di craterizzazione è il più potente processo geologico che ha agito sui corpi con superficie solida delSistema Solare.
Lo stesso argomento in dettaglio:Spaceguard.A seguito dell'evento di Příbram (1959), altre nazioni stabilirono programmi di osservazione finalizzati allo studio delle caduta di meteoriti. Uno di questi fu ilPrairie Network, operante dalloSmithsonian Astrophysical Observatory tra il 1963 e il 1975 nelMidwest degliUsa. Questo programma si occupò anche della caduta di un meteorite, la condriteLost city, permettendo la sua scoperta e calcolando la sua orbita.[2] Un altro programma fu stabilito in Canada, il Meteorite Observation and Recovery Project (MORP), e durò dal 1971 al 1985. Anche questo programma scoprì un meteorite, laInnisfree, nel 1977.[3] Per finire, gli studi condotti dall'European Fireball Network, un discendente dell'originale programma ceco che aveva scopertoPříbram, consentirono di scoprire nel 2002 il meteoriteNeuschwanstein, e di calcolarne l'orbita.[4]
Lafrequenza degli impatti, le dimensioni e la velocità di una classe di popolazione di corpi celesti correla a unacurva gaussiana, che dipende dalle modalità di formazione e persistenza di questi corpi celesti. Ad esempio unasteroide tende a persistere nelle orbite interne aGiove, nellafascia degli asteroidi e in seguito a interazioni gravitazionali tende a spostarsi in orbite più interne nei pressi dei quattro pianeti rocciosi del sistema solare, lentamente assumendo un'orbita simile a quella di questi pianeti, riducendo la sua velocità relativa. Esistono alcuni oggettiNEO che si muovono su orbite intersecanti oppure simili a quella della Terra, e spesso assumono velocità relativamente basse rispetto a quella dellatraslazione della Terra intorno al Sole.
Lecomete, che provengono dallafascia di Kuiper (lo spazio oltreNettuno), tendono a disperdere molta massa (espulsa dalle code cometarie) all'interno dell'orbita diMarte. Inoltre vengono facilmente spezzate, e quando colpiscono un corpo celeste lo fanno con elevata velocità relativa. Se colpiscono un pianeta dotato di atmosfera tendono ad esplodere ad alta quota, limitando così il danno dell'impatto al suolo rispetto all'energia complessiva posseduta. Esiste un limite inferiore di massa al di sotto del quale le comete non possono oltrepassare l'atmosfera terrestre e colpire il suolo.
Basandosi sul tasso cumulativo di formazione dei crateri per laLuna, l'oggetto celeste più vicino allaTerra (caratterizzata da gravità minore; senza atmosfera; senza fortecampo magnetico) ma geologicamente simile allacrosta terrestre (composta principalmente dagranito e derivati delSial), gli astrogeologi hanno stimato che durante gli ultimi 600milioni di anni, la Terra sia stata colpita da 60 oggetti astronomici con un diametro di 5 km o anche di più. Il più piccolo di questi corpi, dotati di elevatissimaenergia cinetica rilascerebbe un'energia equivalente a milioni dimegatoni diTNT e lascerebbe un cratere ampio circa 100 km. A confronto, labomba Zar, la maggiorebomba termonucleare detonata nella storia, aveva una potenza di 50 megatoni, e combinando la potenza degli arsenali nucleari diRussia eStati Uniti non si arriva alla potenza di 100.000 megatoni (pari a 100Gigatoni).
Ilcratere di Chicxulub è stato formato dall'ultimo grande impatto noto da parte di un oggetto con diametro superiore ai 10 km. Questo impatto è stato associato all'estinzione di massa del limite Cretaceo-Terziario che si verificò circa 65 milioni di anni fa.Più dibattuta è la coincidenza di crateri da impatto con altre estinzioni di massa, per esempio i crateri di Manicougan, Rochechouant, Saint Martin, Oblon' e Red Wing potrebbero avere tutti un'età di circa 200 milioni di anni (ma a seconda delle stime potrebbero variare anche di 20 milioni di anni) e attorno al limite tra il Triassico e il Giurassico si sarebbero trovati in allineamento pressoché perfetto, lasciando ipotizzare un impatto multiplo contemporaneo, magari di una cometa in disfacimento per le forze gravitazionali.
Asteroidi con un diametro di circa 1 km colpiscono la Terra in media ogni 500.000 anni[5], mentre grandi collisioni con oggetti di 5 km (con un volume circa 100 volte superiore al precedente) accadono approssimativamente ogni dieci milioni di anni.
Studi su asteroidi di dimensioni superiori alkilometro, sono stati fatti riguardo a(29075) 1950 DA. A Dicembre 2015 le probabilità di impatto sono state riviste a 1 su 8000 (0,012%) rimuovendolo dallaScala Torino in quanto essa è basata su eventi probabili non oltre i 100 anni nel futuro.
L'evento di Tunguska, avvenuto nel1908, è consistito di un'esplosione nell'alta atmosfera di un frammento dellacometa Encke, che liberò un'energia pari a 3-5megaton (100-300 volteHiroshima), spianando 2150 km quadrati ditaiga nellaSiberia orientale, regione delTunguska Pietrosa. Sono oggetti con diametro superiore a 50 m, colpiscono la Terra circa ogni 1000 anni, producendo esplosioni della magnitudine dellabomba termonucleare.[6]
Al 29 Gennaio 2025, l'asteroide2024 YR4 ha una probabilità di 1 su 83 (1,2%) di impattare sulla Terra il 22 dicembre 2032 (con un'incertezza di 1,7 giorni). 2024 YR4 ha un diametro compreso tra i 40 e i 100 metri. La probabilità di impatto è superiore all'1% ed è classificato con il valore 3 sullascala di Torino.[7]
L'astronomoEugene Shoemaker delloU.S. Geological Survey, elaborò una stima del tasso d'impatti sulla Terra, suggerendo che un impatto astronomico della potenza dellabomba atomica che distrusseHiroshima può avvenire una volta all'anno. Questi eventi per lo più non vengono notati, per le seguenti ragioni: la maggior parte della superficie della Terra è coperta dall'acqua; gran parte della superficie terrestre è disabitata (deserti,ghiacciai,isole disabitate,montagne,selve tropicali,taiga,tundra); le esplosioni (soprattutto di comete e di corpi rivestiti da ghiaccio, carbonio, calcio, ecc.) avvengono nellastratosfera, dando luogo a potenti flash e rumori simili al tuono, ma senza provocare un grande danno al suolo, sono state osservatealcune esplosioni atmosferiche di questa intensità. Esempi degni di nota includono la caduta delmeteorite di Sikhote-Alin aPrimore (Russia orientale), nel1947, e la "palla di fuoco" diRevelstoke, del1965, sopra le nevi dello Stato dellaColumbia Britannica, inCanada.
Meteoroidi con un diametro tra i 5 e i 10 metri entrano nell'atmosfera terrestre mediamenteuna volta all'anno, con un'energia dell'ordine dei 15chilotoni diTNT, comparabile a quella diLittle Boy, la bomba atomica che esplose a Hiroshima. Normalmente questi oggetti esplodono nell'atmosfera superiore, e la maggior parte o l'intero del solido vienevaporizzato.[8]
"Piccole" collisioni, equivalenti a 1 chilotone, avvengono circa ogni mese in un qualsiasi punto della Terra. Piccoli corpi celesti collidono frequentemente con l'atmosfera, disintegrandosi ad alte quote (nellamesosfera). Vi è una relazione inversa tra la dimensione degli oggetti e la frequenza con cui questi colpiscono la superficie della Terra.
Molti tra questi impatti non vengono osservati da nessuno al suolo. Tra il1975 e il1992, il sistema di satellitiSBISW (di base aLos Angeles) rilevò 136 esplosioni definite "maggiori" nell'atmosfera superiore. Il 21 novembre del 2002, suNature, Peter Brown della University of Western Ontario presentò uno studio basato sui registri dei satelliti "early warning" per i precedenti 8 anni. Identificò in quel periodo 300 bagliori causati da meteoriti larghi da 1 a 10 metri e stimò che gli eventi delle dimensioni diTunguska potevano capitare mediamente ogni 400 anni.[9]Eugene Shoemaker stimò che gli eventi del tipo Tunguska avvenissero ogni 300 anni, anche se analisi più recenti suggeriscono che la sua stima sia esagerata di un ordine di magnitudine.
Lo stesso argomento in dettaglio:Nemesis (astronomia).IpaleontologiDavid Raup eJack Sepkoski hanno ipotizzato che le estinzioni accadano in media ogni 26 milioni di anni (alcune di esse sono estinzioni minori).Questa ipotesi ha spinto ilfisicoRichard A. Muller a pensare che queste estinzioni potessero essere dovute a un'ipotetica stella compagna delSole chiamataNemesis che periodicamente perturberebbe le orbite delle comete che si trovano nellaNube di Oort provocando così un notevole aumento di comete che raggiungono ilSistema solare interno con conseguente aumento del numero di comete che colpiscono la Terra.
Effettivamente, nella prima parte della storia della Terra, circa quattro miliardi di anni fa,gli impatti erano certamente molto più frequenti dato che il Sistema Solare conteneva un numero notevolmente maggiore di corpi di notevoli dimensioni rispetto a oggi. Questi impatti possono aver compreso collisioni di asteroidi del diametro di centinaia di km, con rilasci di energia così elevati da poter aver fatto evaporare tutti gli oceani della Terra. È solo alla fine di questo eintenso bombardamento tardivo che la vita sembra aver cominciato ad evolversi sulla Terra.
Esiste una diffusa accettazione tra gli scienziati della teoria che negli ultimi 540milioni di anni vi siano stati cinque eventi d'impatto (anche se esiste un certo grado di disaccordo sul numero esatto di questi eventi) che hanno provocato eventi diestinzione di massa ognuno dei quali capace di provocare l'estinzione di metà di tutte lespecie.
Una delle più grandi estinzioni di massa che ha colpito la vita sulla Terra è stata l'estinzione del Permiano-Triassico con la quale furono estinte il 90% di tutte le specie allora viventi sulla Terra e con cui termina il periodo Permiano 250 milioni di anni fa[10]; la vita sulla Terra impiegò 30 milioni di anni per riprendersi dall'accaduto.[11]La causa dell'estinzione del Permiano-Triassico è ancora materia di dibattiti in particolare riguardo all'età ed all'origine dei crateri d'impatto proposti, per esempio laStruttura Bedout ritenuta associata all'evento è ritenuta ancora una struttura dubbia.[12][13]L'ultima di tali estinzioni di massa che ha portato alla scomparsa dei dinosauri ed è coincisacon l'impatto di un asteroide è l'evento del Cretaceo-Terziario (conosciuto anche come l'evento K-T). Non c'è un'evidenza certa di impatti con le altre quattro maggiori estinzioni di massa.
Un altro aspetto interessante degli impatti planetari maggiori è che in teoria potrebbero scatenare altri fenomeni in grado di causare o aggravare i fenomeni di estinzione di massa, ad esempio come l'eruzioni vulcaniche delTrappo Siberiano (vedi sotto) che potrebbero essere il sito di un enorme impatto asteroidale[14] oppure l'ipotesi dello scatenarsi di terremoti ed eruzioni vulcaniche agliantipodi del sito d'impatto.[15] La subduzione non dovrebbe essere presa come scusa per un'eventuale assenza di consistenti evidenze geologiche; dato che allo stesso modo dell'evento K-T, un consistente deposito diejecta ricco inelementi siderofili (ad es.iridio) dovrebbe essere trovato in molti strati e formazioni dell'epoca geologica che si pensa concomitante all'impatto. Il brusco, ed estremamente deleterio cambiamento ambientale causato da un impatto planetario spiegherebbe anche perché molte specie non riuscirono ad evolvere adattandosi rapidamente rispetto ad altri fenomeni geologici più lenti, come laderiva dei continenti, ladesertificazione, leglaciazioni e altri fenomeni a scala globale.
Lo stesso argomento in dettaglio:Cronologia degli impatti astronomici sulla Terra.Lo stesso argomento in dettaglio:Eventi d'impatto su Giove.Dal confronto fra le increspature presenti neglianelli di Saturno e quelle prodotte dall'impatto dellacometa Shoemaker-Levy 9 neglianelli di Giove, è stato desunto che nel1983 unoggetto cometario, dopo la frammentazione del suo nucleo, ha dato luogo ad una serie di eventi d'impatto suSaturno. L'episodio non fu osservato direttamente probabilmente perché il pianeta si trovava, allora, dal lato opposto del Sole rispetto alla Terra.
La scoperta, avvenuta grazie alle osservazioni condotte attraverso la sondaCassini, è stata resa nota dallaNASA nel marzo 2011 e fornisce nuovi dati sulla frequenza d'impatto sui giganti gassosi, rivelando come ciò accada più frequentemente di quanto precedentemente pensato.[28]
Un evento d'impatto cosmico è visto spesso come uno scenario[29][30] che potrebbe comportare lafine della civiltà. Nel 2000, la rivista statunitenseDiscover Magazine pubblicava una lista di 20 possibile modalità di scenari del giorno del giudizio con l'evento d'impatto elencato come la possibilità piùprobabile.[31] Fino agli anniOttanta quest'idea non veniva presa in grande considerazione, ma la scoperta delcratere di Chicxulub cambiò l'atteggiamento della scienza. L'idea venne ulteriormente rinforzata dall'osservazione degli impatti dellacometa Shoemaker-Levy 9 contro il pianetaGiove.
Numerose storie di fantascienza e romanzi si focalizzano su fantasticati eventi d'impatto planetario.
Sono stati girati vari film di tipo catastrofico sull'argomento:
Il popolare gioco RPGFinal Fantasy VII dellaSquare Enix si svolge su un possibile impatto. Il principale antagonistaSephiroth evoca una meteora (che è una forma di magia nera nel gioco) che cerca di distruggere il mondo virtuale di "Gaia" (che in gran parte rispecchia la Terra). I protagonisti cercano un modo di contrastare l'imminente impatto meteorico, evocando Holy (Santa) (una forma di magia bianca).
Gruppi minoritari all'interno delCristianesimo ritengono che esistanoprofezie bibliche che collegherebbero l'evento bellico diArmageddon ad un posteriore impatto asteroidale o cometario. Secondo alcuni, la"profezia della stella Assenzio" nella Bibbia, accennerebbe ad un'interpretazione di un futuro nel quale un impatto astronomico causerebbe un cambiamento nell'atmosfera che coinciderebbe con la collisione della Terra con una cometa o asteroide. Uno scenario "scientifico" plausibile postula un cambiamento chimico nell'atmosfera a causa di un massiccio "shock termico" durante l'entrata e/o l'impatto al suolo di un grande asteroide o cometa, che secondo questa ipotesi farebbe reagire l'ossigeno e l'azoto nell'atmosfera per produrre unapioggia acida diacido nitrico.[34] Secondo questa discutibile visione minoritaria, l'amarezza prodotta dalla Stella-Assenzio (Wormwood Star in inglese) su di un terzo delle acque potabili della potrebbe essere il risultato di una massiccia "pioggia acida".[35]
Verso l'inizio del2011 è stata postata nel sito di Canada-First e diScarletwhoreArchiviato il 28 gennaio 2011 inInternet Archive. la notizia (non accreditata da nessun mezzo d'informazione scientifico oppure da media "ufficiosi" di discreta serietà) che iltelescopio dell'infrarosso sub-millimetrico BLAST avrebbe rilevato un asteroide largo 800 metri, che nei loro calcoli sarebbe stato destinato a schiantarsi contro l'Antartide nel settembre dell'anno2012[36]. La notizia è stata prontamente smentita nel sito dellaUniversity of British Columbia.[37]
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