Il nostro Sistema Solare potrebbe essere più vecchio di quanto si pensasse finora. Un gruppo di ricercatori statunitensi, infatti, è giunto a questa conclusione analizzando alcuni grani di dimensioni dell’ordine del centimetro presenti in una meteorite del peso di circa 1,5 kg ritrovata nel deserto del Marocco nel 2004. Queste “inclusioni” presenti in alcune meteoriti si formarono nella nebulosa protoplanetaria poco prima che dalla sua condensazione avessero avuto origine i pianeti e gli altri oggetti che formano il nostro sistema planetario.
Il team, guidato da Audrey Bouvier e da Meenakshi Wadhwa del Centro per gli Studi sulle Meteoriti dell’Università dell’Arizona, sulla base dell’analisi del grado di decadimento degli isotopi uranio-238 e uranio-235, rispettivamente in piombo 207 e piombo-206, presenti in queste inclusioni, è stato in grado di stimare che l’età del Sistema Solare è di 4,5682 miliardi di anni, da 300.000 a 1,9 milioni di anni più vecchio quindi rispetto a quanto creduto finora.


Disegno artistico della nebulosa planetaria che circondava il giovane Sole.

Gli studi precedenti con cui era stata stabilita l’età del Sistema Solare si basavano sull’analisi delle meteoriti Efremovka e Allende, trovate in Kazakhstan nel 1962 e in Messico nel 1969, rispettivamente.
La nascita del Sistema Solare è stata stabilita nel momento della formazione dei primi granelli solidi nel disco di gas e polveri che circondava il proto-Sole, e, precedentemente, le datazioni sono state effettuate sulla base delle analisi di inclusioni meteoritiche ricche in calcio e alluminio, le cosiddette CAI (Calcium-Aluminium Inclusion) presenti in alcune di queste rocce cosmiche. Si pensa che la meteorite di Allende, prima di arrivare sulla Terra abbia subito un forte riscaldamento, che potrebbe avere modificato le sua caratteristiche originarie. La meteorite marocchina, invece, quasi certamente ha subito meno disturbi alla sua struttura isotopica originaria, rendendo così più affidabile la datazione.
Se da una parte questa differenza di età potrebbe non sembrare un valore tanto grande per qualcosa che ha un età di miliardi di anni, potrebbe invece fare una grande differenza quando si vogliono stabilire le precise origini del Sistema Solare, come anche delle condizioni dei sistemi planetari capaci di sostenere vita.

Un gruppo di astronomi statunitensi è riuscito a scoprire una nana bruna, un oggetto a metà strada tra un pianeta di tipo gioviano ed una stella, in un orbita stretta attorno ad una giovane stella simile al nostro Sole. La scoperta è stata possibile grazie alle eccezionali prestazioni dello strumento Near-Infrared Coronagraphic Imager (NICI) montato sul telescopio da 8 metri di apertura Gemini-South, sulle Ande cilene. Attualmente è il più potente strumento dedicato alla ricerca di oggetti deboli, come appunto le nane brune e i pianeti giganti, fra i bagliori delle stelle che li ospitano: NICI è in grado di scovare fino ad una distanza angolare di 1 secondo d'arco da una stella brillante un compagno di luminosità 1 milione di volte inferiore.


Immagine della stella PZ Tel A, al centro, e la sua compagna nana bruna, PZ Tel B. La gran parte della luce della stella PZ Tel A è stata rimossa usando speciali tecniche. Quella iscritta è l'orbita di Nettuno per paragonare le distanze. PZ Tel B è una delle poche nane brune di cui abbiamo immagini a distanze minori di 30 UA dalla stella compagna.

Fra le circa 300 stelle tenute sotto osservazione con NICI, una ha attirato l'attenzione dei ricercatori, PZ Tel A, un astro molto simile al nostro Sole per la sua massa, ma estremamente più giovane, ha infatti un’età di appena 12 milioni di anni (circa 400 volte più giovane del Sole). Il sistema PZ Tel, infatti, è abbastanza giovane da possedere ancora una densa nube di polvere circumstellare, che potrebbe essere stata modellata dall’interazione gravitazionale tra la stella e la compagna nana bruna.
Nel 2003 PZ Tel era stata già osservata ma non fu notato alcun compagno. Nell’aprile 2009, però, è stato chiaramente individuato a brevissima distanza dalla stella un oggetto che è risultato essere una nana bruna.
Quello che rende così speciale questa scoperta è la vicinanza tra la nana bruna, la cui massa è stata stimata pari a circa 36 volte quella di Giove, denominata PZ Tel B, e la sua stella, PZ Tel A. I due corpi sono separati da sole 18 UA (UA=Unità Astronomica, equivalente alla distanza Terra-Sole). E' una distanza simile a quella che separa il Sole da Urano, mentre la maggior parte delle nane brune osservate in maniera diretta, si trovano a distanze non inferiori alle 50 UA, molto oltre l’orbita di Plutone (40 UA).
Oltre alla piccola distanza che le separa, soltanto 0.33 secondi d’arco (l’equivalente di una moneta vista alla distanza di 11 km), già l’anno scorso i ricercatori avevano osservato PZ Tel B che si allontanava rapidamente dalla stella compagna. In un’immagine precedente, ottenuta 7 anni fa e rianalizzata adesso, si nota che se PZ Tel B era oscurata dalla luce della stella, ciò sta quindi ad indicare che allora doveva trovarsi molto vicina a questa, un comportamento che fa pensare che la sua orbita abbia una forma ellittica con un’alta eccentricità.
Per riuscire a ottenere delle immagini così in vicinanza della stella, è stato usato un sistema di ottiche adattive insieme ad un coronografo che blocca la luce diretta della stella, applicando delle tecniche particolari di analisi per ottenere immagini di oggetti deboli come PZ Tel B, e poter così misurare il suo moto orbitale.
Il sistema PZ Tel rappresenta un importante laboratorio per studiare le prime fasi della formazione dei sistemi planetari, tra cui il Sistema Solare.

Nel post dello scorso 23 luglio ho dato la notizia della scoperta, che abbiamo fatto lo scorso anno, del cratere da impatto Kamil in Egitto. In quanto ho scritto non mi sono dilungato molto sulle bellissime meteoriti che erano disperse attorno al cratere, ragion per cui ritengo che sia utile soffermarmi un pò su di esse, mostrandovi alcune immagini significative.


Il cratere da impatto Kamil visto da una distanza di circa 200 metri.

Le meteoriti di cui era disseminata la zona attorno al cratere sino ad una distanza di oltre 1 km erano tutte schegge, eccetto una, prodotte dall’esplosione del corpo cosmico metallico al momento dell’impatto.


Uno "scheggione" metallico di qualche kg prodotto dall'esplosione del corpo cosmico al momento dell'impatto.


Un'altra meteorite metallica, la cui superficie esposta all'aria mostra una struttura a "buccia d'arancia" causata dall'erosione prodotta dalla sabbia trasportata dal vento.

L’unica meteorite “individuale”, che cioè si è distaccata dal corpo principale prima della collisione durante l’attraversamento dell’atmosfera ad una velocità di diversi km/s, giaceva al suolo a poco più di 200 metri a nord del cratere.


L'unica meteorite "individuale" ritrovata a circa 200 metri dal cratere. E' la più grande in assoluto, il suo peso è di 83 kg.


Un dettaglio della superficie della meteorite riportata nell'immagine precedente ricoperta completamente da "regmaglipti".

Questo pezzo di ferro a forma di goccia è lungo circa 70 cm e pesa 83 kg. E’ completamente ricoperto da “regmaglipti”, cioè da piccole depressioni, simili all’impronta di un dito su del “pongo”, che si producono sulla superficie delle meteoriti a causa della violenta ablazione della loro superficie che si verifica per attrito con l’aria durante il passaggio nell'atmosfera.


Un "cluster" di meteoriti.

In alcuni casi le meteoriti apparivano raggruppate in piccoli cluster non molto distanti dal cratere, molto probabilmente si trattava dei frammenti di qualche piccolo pezzo distaccatosi dal corpo principale pochi istanti prima dell’impatto.


Una meteorite Gebel Kamil sezionata.

Le meteoriti, denominate Gebel Kamil, sono state inserite nel catalogo ufficiale della Meteoritical Society. Sono di un tipo abbastanza raro tra le già poco comuni meteoriti metalliche, che rappresentano circa il 6% di tutte quelle conosciute, anche se la loro massa totale è pari a circa il 90% di quella di tutte le meteoriti finora conosciute, poco più di 500 tonnellate.


Passando una calamita sul terreno attorno al cratere si può raccogliere una moltitudine di particelle metalliche.

La meteorite Gebel Kamil, dopo le analisi effettuate dai colleghi Massimo D’Orazio dell’Università di Pisa e Luigi Folco dell’Università di Siena, è stata classificata come atassite “ungrouped”, cioè non appartenente ad uno particolari gruppi chimici esistenti. A parte il ferro, il suo contenuto di nickel è molto alto, circa il 20%, mentre l’abbondanza di cobalto è dello 0,75%. Altri elementi come il rame, gallio, germanio, oro, platino, ecc. sono presenti in tracce.
L’articolo che riporta l’annuncio della scoperta con i risultati preliminari del lavoro, che abbiamo fatto in situ durante la spedizione scientifica italo-egiziana dello scorso febbraio, sono stati pubblicati sul giornale online Science Express giovedì scorso e verranno pubblicati nell’edizione cartacea del 13 agosto prossimo della rivista Science.

Sabato scorso, durante una partita di cricket della squadra del Sussex contro quella del Middlesex, a Uxbridge vicino Londra, qualcosa ha sorvolato il campo di gioco, scatenando attimi di panico tra due spettatori dell’incontro. Non si trattava di una pallina colpita dal battitore. Ma di una meteorite. Il sasso venuto dallo spazio ha sfiorato le due persone, mentre si stavano godendo una birra in attesa del lancio successivo. La pietra spaziale ha dimensioni di alcuni centimetri, e con ogni probabilità arriva dalla Fascia Principale degli asteroidi.

 
Due frammenti della meteorite caduta sabato scorso in un campo di cricket.

“Eravamo seduti sul bordo del campo quando, dal cielo, abbiamo visto un piccolo oggetto scuro precipitare verso di noi”, ha raccontato uno dei due testimoni. “Ha toccato terra a quattro metri e mezzo da noi e si è rotto in due pezzi. Un pezzo è rimbalzato e mi ha colpito al petto, mentre l’altro è finito a bordo campo. E’ arrivato a una certa velocità, se mi avesse colpito sarebbe stato interessante”. Certo, per esser centrati da una meteorite ci vuole davvero un bel colpo di sfortuna, o fortuna, dipende dai punti di vista. Questa meteorite, infatti, se i due proprietari lo vorranno, potrà essere venduta a carissimo prezzo.
La Terra è costantemente bombardata da materiale cosmico, sotto forma di polveri, meteoriti di varie grandezze, ma anche di dimensioni ragguardevoli come quello che ha prodotto il cratere Kamil (vedi post del 23 luglio scorso). Di quelli delle dimensioni di una  pallina da tennis ne entrano in atmosfera fra i 10.000 e i 100.000 all’anno, mentre si stima che ogni anno sul nostro pianeta cadano dalle 50.000 alle 100.000 tonnellate di materia extraterrestre.
La maggior parte dei corpi macroscopici si polverizza attraversando l’atmosfera. Solo una minima frazione di quelli più grandi o di natura metallica raggiunge la superficie, finendo con grande probabilità in mezzo al mare, dato che la superficie terrestre è ricoperta per più del 70% dalle acque. L’eventualità che un sasso spaziale cada sulle terre emerse, in zone abitate ed esattamente nel punto in cui si trova una persona di passaggio è estremamente rara, ma certamente non è impossibile. Si stima che la probabilità sia dell’ordine di 1 su 1 miliardo.
In Italia, per esempio, è successo a Torino il 18 maggio 1988, quando una meteorite di circa 1 kg colpì la parete esterna di un capannone dell’allora Aeritalia, dove si stava assemblando il satellite astronomico Hipparcos. L’evento si verificò quando gli operai e gli impiegati stavano rientrando dalla pausa pranzo e il sasso celeste toccò terra a pochi metri di distanza di alcuni di loro.  Il caso recente più famoso è quello della meteorite caduta a Carancas, nel settembre 2007, al confine tra il Perù e la Bolivia, sulle rive del lago Titicaca (vedi post del 24/09/2007). L’impatto al suolo, di cui sono stati testimoni diversi abitanti della zona, ha formato un cratere di 10 metri di diametro. I frammenti schizzati via hanno sfondato il tetto di una capanna vicina e colpito le corna di un povero toro che stava pascolando nei paraggi.
Non si ricordano, a memoria d’uomo, vittime di meteoriti. L’unico caso di ferimento in tempi recenti risale al novembre del 1954, quando una meteorite precipitò nel soggiorno della casa di Elizabeth Hodges, a Sylacauga, in Alabama, procurandole quasi un infarto e qualche graffio. Esiste poi un antico documento che riferisce di un malcapitato frate che nel XVII fu colpito in pieno da una meteorite e non sopravvisse, ma è difficile verificare la veridicità di questa notizia.
Naturalmente, è impossibile prevedere la caduta di oggetti cosmici di questo genere. Soltanto una volta, nell’ottobre 2008, nel caso del celebre mini-asteroide 2008 TC3, si è riusciti a prevedere con precisione la sua caduta con 20 ore di anticipo in una zona desertica nel nord del Sudan (vedi post del 07/10 e 08/11/2008). Ma si è trattato di un vero e proprio un colpo di fortuna.

E’ stata un’esperienza affascinante, iniziata più di due anni fa. Lo scopritore di questo piccolo cratere, battezzato “Kamil crater”, è stato Vincenzo De Michele, geologo ed ex curatore della sezione di mineralogia del Museo di Scienze Naturali di Milano. Vincenzo, appassionato di deserto, era alla ricerca di villaggi preistorici su GoogleEarth, quando si è imbattuto in una strana formazione che a prima vista sembrava essere il cratere di una bomba o di un missile, ipotesi non da scartare, in quanto la regione nel sud-ovest egiziano (a soli 2 km dalla frontiera con il Sudan e ad una cinquantina da quella libica) è “calda” sia dal punto di vista climatico sia da quello politico.


Immagine satellitare del "Kamil crater". Diametro 45 metri, profondità circa 15 metri.

Nel febbraio 2009 abbiamo quindi deciso di andare a dare un’occhiata a questo “cratere” insieme a Giancarlo Negro, grande esperto di deserto ed editore della rivista Sahara, e a Romano Serra dell’Università di Bologna. Giunti a qualche centinaia di metri dal punto GPS, siamo scesi dai fuoristrada e ci siamo incamminati verso la direzione del cratere, e la prima grande emozione è arrivata quando, raccogliendo da terra delle “pietre” scure, ci siamo resi conto che si trattava di meteoriti metalliche, schegge, alcune delle quali di qualche kg di peso, del corpo cosmico che impattando al suolo aveva prodotto il cratere disintegrandosi. Arrivati sul bordo del cratere ci siamo resi conto che a formarlo non poteva essere stato che un gigantesco meteorite. Esplorando la zona circostante, a circa 200 metri dal cratere, mi sono imbattuto poi in una meteorite metallica di 83 kg. In questo caso non si trattava di una scheggia, ma di un pezzo del corpo cosmico che si è distaccato dal questo durante l’attraversamento dell’atmosfera, l’unico del genere che abbiamo ritrovato.


Confronto fra il "Kamil crater" e due altri crateri simili su Marte e su Mercurio.

La caratteristica di questo cratere da impatto, che ha un diametro di circa 45 metri ed è profondo una quindicina, è di mostrare una evidente raggiera di ejecta, il materiale espulso al momento dell’impatto. Nell’immagine satellitare, nel quadrante in alto a destra, sono visibili anche delle piccole macchie chiare che sono minicrateri secondari prodotti dalla ricaduta di blocchi di roccia. Si tratta dell’unico caso fra gli oltre 170 crateri conosciuti sul nostro pianeta.


Il "Kamil crater".

Dopo che ci siamo accertati della vera natura del cratere, tenendo la scoperta il più possibile segreta per evitare che le meteoriti venissero saccheggiate, nel febbraio di quest’anno abbiamo organizzato una spedizione congiunta italo-egiziana, coinvolgendo Luigi Folco, geologo dell’Università di Siena, Massimo D’Orazio, esperto di meteoriti metalliche dell’Università di Pisa, e Iacopo Nicolosi e Stefano Urbini geofisici dell’INGV con l’incarico di svolgere le indagini geomagnetiche e radar dell’area del cratere, ed un gruppo di ricercatori egiziani.
I risultati preliminari di questo lavoro sono stati pubblicati ieri sulla rivista Science.


Lo scrivente con la meteorite "individuale" da 83 kg.

I parametri morfometrici del cratere concordano con quanto previsto dai modelli per un impatto di una meteorite ferrosa di circa 1,3 m di diametro (equivalente a poco meno di 10 tonnellate) ad una velocità compresa tra 3 e 4 km/s, assumendo una velocità media di ingresso in atmosfera di 18 km/s e un angolo di inclinazione di 45°. Il nostro team ha riportato a casa circa 50 kg di meteoriti, rocce e vetri (prodotti dalla fusione delle rocce al momento dell’impatto) per ulteriori studi, mentre 850 kg di meteoriti, sono state trasferite al Museo Geologico del Cairo.
Il 12 luglio le meteoriti sono state “battezzate” ufficialmente con il nome “Gebel Kamil” e la classificazione è stata pubblicata su Meteoritical Bulletin della International Society for Meteoritics and Planetary Science.
Le meteoriti sono composte per circa l’80% da ferro, il 20% da nickel, con tracce di altri elementi come cobalto, iridio, gallio, germanio, ecc. Un genere di meteorite abbastanza rara.

 
Una delle tante meteoriti metalliche di cui era cosparso il terreno circostante al cratere per centinaia di metri.

La composizione metallica dell’impattore indica che originariamente era parte del nucleo di un asteroide differenziato frantumatosi a seguito di una collisione catastrofica con un altro oggetto nella Fascia Principale, tra le orbite di Marte e Giove. Le perturbazioni gravitazionali indotte da Giove hanno poi modificato la sua orbita portandolo nelle regioni interne del Sistema Solare e al suo incontro finale con la Terra.

La spedizione congiunta italo-egiziana è stata possibile grazie al generoso contributo dato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Torino, dal Monte dei Paschi di Siena e dalla Telespazio SpA. Un particolare ringraziamento va al Prof. Franco Porcelli, addetto scientifico presso l’Ambasciata d’Italia al Cairo per il suo determinante contributo nell’organizzazione della spedizione.