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Meteoroidi, Meteore e Meteoriti

Creato: 2017-08-25
Autore/i: Christian Eistrup, Leiden Observatory; Jorge Rivero González, Leiden Observatory; Ronan Smith, Cardiff University
Crater
Obiettivi
  • Impara la differenza tra meteoroidi, meteore e meteoriti
  • Impara che le stelle cadenti non sono stelle, bensì meteore
  • Impara che le meteoriti possono influenzare la vita sulla Terra
  • Scopri le origini delle meteoroidi
Obiettivi di apprendimento
  • Spiegare le differenze tra meteoroidi, meteore e meteoriti
  • Dimostrare come i meteoroidi si formano, usando sassi. Gli studenti dimostreranno come dei pezzettini possono rompersi quando due asteroidi collidono, o quando una cometa si riscalda e comincia a sciogliersi.
  • Spiegare che le stelle cadenti in effetti non sono stelle
  • Comprendere l’impatto di un meteorite
Contesto

Il Sistema Solare non consiste solo di pianeti e satelliti, ma anche di molti altri oggetti come asteroidi, comete e meteoroidi.

Gli Asteroidi sono corpi celesti che orbitano intorno al Sole, e sono composti da roccia o metallo (perlopiù ferro) o una combinazione dei due elementi. La maggioranza degli asteroidi orbitano intorno al Sole in un anello situato tra Marte e Giove; tuttavia, alcuni di loro orbitano altrove. A causa delle interazioni gravitazionali con Giove e il Sole, questi asteroidi non sono mai riusciti a raggruparsi, restare insieme e formare un pianeta come la Terra.

Le Comete orbitano intorno al Sole in un modo molto diverso. Esse hanno orbite ellittiche (di forma ovale), che apportano piombo dalle estremità del Sistema Solare, nelle vicinanze del Sole, poi di nuovo fuori. Le comete sono fatte di rocce, cementate insieme dal ghiaccio. Mentre si avvicinano al Sole, il ghiaccio sulla superficie inizia a sciogliersi, connferendo loro un’enorme caratteristica coda fatta di acqua, vapore e polvere.

Lo spazio tra i nostri pianeti é popolato da milioni di minuscole particelle, che orbitano intorno al Sole. Si chiamano meteoroidi , e secondo l’Unione Astronomica Internazionale, sono maggiori di un micron (un millesimo di millimetro) e minori di un metro di diametro.

Una meteora é un lampo di luce che vediamo nel cielo notturno quando un minuscolo frammento interplanetario brucia mentre passa attraverso gli strati della nostra atmosfera, conosciuta come stella cadente. La maggior parte delle meteoroidi che entrano nell’atmosfera terrestre sono così piccole che si vaporizzano completamente e non raggiungono mai la superficie del pianeta. Queste meteore vengono dai meteoroidi; esistono tre fonti principali di meteoroidi. Molti sono rimasugli della polvere che ha formato il Sistema Solare. Altre sono frammenti di asteroidi, che si sono staccate nelle collisioni. Le abbondanti piogge di meteore, provocate da numerosi meteoroidi che entrano insieme nell’atmosfera, sono causate dalle comete. Esse hanno luogo quando l’atmosfera passa attraverso un fascio di minuscole particelle lasciate indietro nella coda della cometa.

Se una parte di meteoroide sopravvive alla caduta attraverso gli strati di atmosfera ed atterra, si chiama meteorite . Anche se la maggioranza delle meteoriti sono molto piccole, la loro dimensone può variare da circa una frazione di grammo (come un ciottolo) fino a 100 chili e oltre (come un enorme macigno letale).

Anche se i processi attivi sulla superficie della Terra distruggono velocemente i crateri d’impatto formati dai meteoriti, finora sono stati identificati all’incirca 190 crateri d’impatto terrestri. Essi variano in diametro da poche decine di metri fino a quasi 300 km, e per età da tempi recenti fino a più di due miliardi di anni. La scoperta di un cratere largo 180 km in Messico si suppone sia responsabile dell’estinzione dei dinosauri nell’arco di oltre 66 milioni di anni fa.

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Materiali
  • Rocce, preferibilmente silice
  • Vetro di Sicurezza
  • Tazza (o contenitore di misura analoga, resistente al gelo, da usare come stampo)
  • Acqua
  • Sassi della dimensione della ghiaia e/o sabbia
  • Congelatore
  • Fogli di lavoro stampati
  • Proiettore per guardare video ed immagini.
Descrizione completa

Preparazione

Per la dimostrazione della cometa, gli studenti devono mescolare sassolini di ghiaia e/o sabbia con acqua in una tazza (o un altro contenitore adatto). Questa tazza poi si dovrebbe congelare prima dell’inizio dell’attività.

Gli studenti dovrebbero completare i loro fogli di lavoro rispondendo ad ogni domanda.

Meteoroidi, Asteroidi e Comete

Chiedete agli studenti di attribuire un nome agli oggetti che si possono trovare nel Sistema Solare, ed elencateli su una lavagna. Dite agli studenti che l’argomento principale della lezione consiste nelle

Meteore/Stelle Cadenti.

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Fate girare i frammenti di roccia tra tutti gli alunni, spiegando che simbolizzano le asteroidi. Spiegate che cos’è un’asteroide utilizzando le informazioni generali e la seguente immagine (Asteroide Gaspra).

Fate circolare le comete nella classe, così gli studenti vedono di cosa è fatta. Spiegate cos’è una cometa facendo uso delle informazioni generali e dell’immagine (Cometa ISON). Forse vorrete dimostrare come si forma la coda, facendola scivolare lentamente su un banco riscaldato e guardando la coda che si forma.

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(Nota sull’immagine: Le bolle colorate sono stelle – i colori sono differenti a causa del modo in cui la foto è stata scattata)

Spiegate cos’è un meteoroide. Spiegate che molti meteoroidi sono semplicemente rimasugli risalenti alla formazione del Sistema Solare, che non sono riusciti a diventare pianeti.

Assicurandosi che gli studenti stiano indossando occhiali protettivi e siano stati avvisati del pericolo costituito dai frammenti aguzzi, chiedete loro di battere insieme le pietre della ‘asteroide’ per rendersi conto di come i meteoroidi si formano dalle asteroidi.

Mostrate loro come ora la cometa si sia sciolta, e che i piccoli frammenti di roccia al suo interno siano diventati meteoroidi.

Meteore

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Chiedete agli studenti se hanno mai sentito parlare delle stelle cadenti, o se qualcuno ne abbia mai vista una. Se qualcuno sa cosa sono, chiedetegli di cercare di spiegarlo.

Spiegate che i meteoroidi si muovono molto velocemente, e che anche la Terra orbita ad alta velocità intorno al Sole. Quindi, se un meteoroide colpisce la Terra, si muoverà molto rapidamente. Le velocità d’impatto possono arrivare fino a 70 chiilometri al secondo, il che equivale a 150,000 miglia all’ora, o 250,000 chilometri all’ora. Questo é l’equivalente di un volo intorno all’ Equatore 8 volte l’ora. Quando un oggetto che si muove così velocemente impatta la nostra atmosfera, la resistenza dell’aria é massiccia (gli studenti possono essere in grado di mettere ciò in relazione con la forza che si avverte in un’automobile quando si guida con i finestrini abbassati). L’immensa forza fa bruciare il meteorite, trasformandolo in meteora.

Dite alla classe che si riescono a vedere pochissime delle meteore che si formano. Chiedete loro di pensare alla causa di questo fatto. (Il 70% della superficie terrestre consiste di oceani disabitati, e nelle ore diurne spesso le meteore non si riescono a vedere).

Chiedete agli studenti perchè sono denominate stelle cadenti. Discutete con la classe cosa può aver pensato la gente in passato riguardo alla natura delle stelle cadenti (eventi climatici come i lampi, origini magiche e/o mitiche, ecc.)

Meteoriti

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Spiegate che talvolta le meteoriti non si bruciano completamente nell’atmosfera, e possono ‘atterrare’. Una meteora che atterra è nota con il nome di meteorite. Mostrate alla classe la foto di un meteorite.

Questo meteorite é stato trovato in un deserto dell’Arabia Saudita. Notate come si staglia contro le rocce gialle. Spiegate alla classe quanto sia più facile trovare meteoriti in posti in cui si distinguono bene. Chiedete agli studenti di discutere dove sarebbe facile e dove difficile trovare meteoriti. (Facile – deserti, pianure, dune di sabbia, sul ghiaccio dell’Antartico. Difficile – foreste, laghi e mari).

Alcuni meteoriti sono abbastanza grandi e viaggiano abbastanza velocemente da creare un cratere sulla Terra nel luogo dell’impatto. Chiedete alla classe quale sarebbe la dimensone dell’effetto di un cratere causato da una meteora. (Massa, velocità dell’impatto, direzione dell’impatto, tipo di terreno su cui atterra).

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‘Meteor Crater’ in Arizona, USA. É stato il primo luogo al mondo ad essere identificato come cratere meteorico.

É possibile ricordare l’estinzione dei dinosauri dovuta alla nuvola di polvere di un impatto meteorico, se la classe ha già appreso questo episodio in precedenza.

Caso di Studio – La Meteora di Chelyabinsk

Guardate il seguente video della Meteora di Chelyabinsk in Russia nel 2013: www.youtube.com/watch?v=ztrU90Ub4Uw

Discutete di quanto fosse brillante, tanto da essere vista durante il giorno – e cercate collegare la luminosità con la velocità e le dimensioni della meteora. Aveva un diametro di circa 20 metri e viaggiava a 60,000 km/h (40,000 mph), con un peso di 10,000 tonnellate.

Il video potrebbe non essere adatto ai bambini piccoli. Spiegate alla classe i pericoli dell’impatto meteorico. Le meteore possiedono una quantità immensa di energia e possono provocare una distruzione di massa. Guardate il seguente video dell’onda d’urto causata dall’esplosione di una meteora: &t=106s

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Valutazione
  • Gli studenti dovrebbero elencare le differenze tra meteoroidi, meteore e meteoriti
  • Gli studenti dovrebbero spiegare il processo con cui si formano i meteoroidi, sia da asteroidi che da comete
  • Gli studenti dovrebbero comprendere che le stelle cadenti sono meteore
  • Gli studenti dovrebbero fornire esempi di come gli impatti dei meteoriti hanno influenzato la vita sulla Terra
Programma didattico
Informazioni aggiuntive

Prendete in considerazione la possibilità di far seguire a questa attività un esperimento sui crateri d’impatto, es.: attività sul paesaggio lunare (http://astroedu.iau.org/activities/lunar-landscape/).

Conclusione

Gli studenti imparano le differenze tra meteoroidi, meteore e meteoriti, e come l’impatto di asteroidi/meteoroidi può influenzare la vita sulla Terra.

Altri Approfondimenti

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