CRATERI D’IMPATTO
Un cratere d’impatto è una depressione circolare presente sulla superficie di un pianeta, luna o asteroide, o un altro corpo celeste. I crateri sono causati da impatti di: asteroidi
comete
meteoroidi
GLI ASTEROIDI Gli asteroidi sono corpi rocciosi costituiti dallo stesso materiale da cui si è formato il Sistema Solare. Generalmente sono privi di una forma sferica e hanno un diametro inferiore al chilometro. La maggior parte di essi orbita nella fascia tra Marte e Giove in una regione conosciuta come «fascia principale».
La fascia di Kuiper, invece, è una 20 di volte più estesa rispetto alla fascia principale ed è caratterizzata da corpi composti principalmente da sostanze volatili congelate come ammoniaca, metano e acqua.
Gli asteroidi vicini ai pianeti come la Terra e Marte mostrano lo spettro dei minerali rocciosi mescolati col ferro, mentre quelli vicini a Giove tendono a essere scuri e rossastri, indice di una composizione non molto diversa dalla nebulosa che circa 4,6 miliardi di anni fa avrebbe prodotto i pianeti.
Quindi in una prima fase i corpi si aggregarono per formare i pianeti, ma nella zona oltre Marte, a causa degli effetti della forza gravitazionale con la massa di Giove, furono impedite le formazioni di corpi con diametro superiore a 1000 chilometri. I corpi che non riuscirono ad essere inglobati all'interno dei pianeti divennero asteroidi. Tra essi i piÚ grandi raggiunsero una temperatura sufficiente per consentire una differenziazione chimica; la conseguenza fu che in alcuni di essi si formò l'acqua, in altri fenomeni vulcanici.
LE COMETE Le comete sono corpi celesti simili agli asteroidi composti principalmente da sostanze volatili ghiacciate, come biossido di carbonio, metano e acqua, mescolate con aggregati di polvere e vari minerali. Quando una cometa si avvicina al Sistema Solare le correnti di polvere e gas prodotte formano una grande e rarefatta atmosfera attorno al nucleo chiamata chioma, mentre la forza esercitata sulla chioma conduce alla formazione di un'enorme coda che punta nella direzione opposta al Sole.
La maggior parte delle comete seguono orbite ellittiche molto allungate che le portano ad avvicinarsi al Sole per brevi periodi e a permanere nelle zone piĂš lontane del Sistema Solare per la restante parte. Le comete sono usualmente classificate in base alla lunghezza del loro periodo orbitale. ďƒ˜ Sono definite comete di corto periodo quelle che hanno un periodo orbitale inferiore a 200 anni. ďƒ˜ Sono definite comete di lungo periodo quelle che hanno un periodo orbitale compreso tra i 200 migliaia e i 200 milioni di anni.
Le comete più famose sono: La cometa di Halley che passa ogni 76 anni e che viene dalla fascia di kuiper; La cometa Shoemaker-Levy 9 che il 16 luglio 1994 si è schiantata su Giove frantumandosi in 21 parti; La cometa Hyakutake che è passata a soli 15 milioni di chilometri dalla terra; La cometa Hale - Bopp che è stata scoperta quando è passata tra Giove e Saturno e che è stata visibile senza strumenti per un anno e mezzo.
LE METEORITI Le meteoriti sono i residui di corpi extraterrestri rocciosi o metallici che hanno colpito il suolo terrestre. La loro età di formazione è stata stimata intorno ai 4,6 miliardi di anni fa.
I meteoriti sono comuni anche ad altri pianeti e ai satelliti, sulle cui superfici tendono a crearsi crateri a seguito dell’impatto, come visibile anche sulla crosta esterna della Luna e di Marte.
Le meteoriti si classificano in: METEORITI METALLICHE O SIDERITI CONDRITI ACONDRITI
Siderite
Condrite
Acondrite
LE SIDERITI Queste meteoriti sono quasi esclusivamente metalliche. Sono le meteoriti più comuni nei musei e nelle collezioni perché sono più facili da riconoscere, anche quando non sono viste cadere. All’aspetto sono tutte masse metalliche nere e lucenti, talvolta con una crosta globosa. Sono formate da leghe ferro-nichel in diverse proporzioni. Hanno come minerali accessori, silicati, grafite e diamanti.
LE CONDRITI Le condriti sono aggregati di silicati (olivina e ortopirosseno) contenenti strutture rotondeggianti di dimensioni millimetriche, le condrule, formate dagli stessi minerali e derivate dalla solidificazione di gocce di un «fuso» di silicati che si è raffreddato molto rapidamente. Le comuni condriti hanno generalmente tutte età analoghe. Alcune condriti contengono materiale refrattario, cioè molto resistente al calore; si ritiene che siano granuli preesistenti al Sistema Solare e sopravvissuti per la loro particolare resistenza.
LE ACONDRITI Un’acondrite è un meteorite roccioso composto da materiale simile al basalto terrestre o alle rocce intrusive. Sono aggregati di silicati (olivina, ortopirosseno, plagioclasio) privi di condrule, spesso con una struttura brecciata derivante dalla associazione di più frammenti. Sono quelle più simili alle rocce terrestri.
L’ETA’ DEI METEORITI I meteoriti posso essere identificati mediante tre età: Età assoluta ossia il momento trascorso dal momento della formazione fino ad oggi ed è di 4.4 - 4.5 miliardi di anni; Età di esposizione ossia il tempo di esposizione ai raggi cosmici che varia dai 5 milioni di anni per alcune condriti fino ai 700 milioni di anni per alcune sideriti; Età terrestre ossia il tempo trascorso dal momento della caduta di un meteorite.
LA FORMAZIONE DEI CRATERI I crateri d’impatto si formano a causa delle shock waves, dovute all’elevata velocità di impatto del meteorite sul corpo celeste. I momenti della formazione di un cratere sono tre: Contatto e compressione Scavo Modifica
CONTATTO E COMPRESSIONE Durante questa prima fase il meteorite colpisce la superficie terrestre facendo innescare un sistema di onde d’urto. La pressione che si viene a generare nel momento dell’impatto è molto elevata. Questa fase è istantanea.
LO SCAVO Le onde d’urto generate si propagano nel terreno e questa compressione origina il cosiddetto «cratere di transizione», l’enorme voragine destinata, in seguito, a trasformarsi nel cratere vero e proprio. Un meteorite quando raggiunge il suolo di un qualsiasi pianeta o satellite possiede un’alta energia cinetica per effetto della sua velocità. Poi l’energia cinetica si trasforma in energia termica e in energia meccanica che produce l’effetto più evidente, ossia il cratere.
LA MODIFICA La fase finale comincia quando il cratere di transizione raggiunge la sua massima estensione. Qui entrano in gioco altri fattori quali la gravitĂ . Questa fase non ha un evento che ne determina la fine, infatti i processi di modificazione del cratere continuano gradualmente come tutti i processi geologici.
TIPOLOGIE DI CRATERI Sono stati individuati tre tipi morfologici fondamentali di cratere: Crateri semplici
Crateri complessi
Bacini
IL METEOR-CRATER Un cratere di grande rilievo è il Meteor Crater, detto anche Cratere di Barringer, situato in Arizona e di origine meteoritica. Il Meteor Crater è stato il primo cratere terrestre di cui si sia accertata l’origine meteoritica. Il geologo Daniel Barringer è stato il primo studioso a proporre l’origine meteoritica per il cratere fino ad allora ritenuto di origine vulcanica o dovuto all’esplosione di gas sotterranei. Il cratere ha attualmente un diametro di circa 1220 metri. L’origine del cratere viene attribuita all’impatto con una meteora, ma l’enorme bolide che avrebbe dovuto provocarlo, nonostante gli estenuanti scavi condotti per la sua ricerca, non è mai stato trovato.
I CRATERI LUNARI I crateri lunari sono quasi tutti crateri da impatto. Si contano circa 1624 crateri denominati. Tutti questi crateri prendono nomi dai loro scopritori o da personaggi importanti del passato. Sulla Luna il numero dei crateri è così elevato rispetto a quello della Terra perché sulla Luna non c’è alcuna atmosfera e quindi mancano del tutto i venti e di conseguenza quando si creano delle impronte o dei crateri lunari non c’è alcun fenomeno che li spazzi via, al contrario del suolo terrestre che viene alterato continuamente dagli agenti atmosferici.
ASPETTO ECONOMICO Vari crateri sono sfruttati da anni dal punto di vista economico. Molto conosciuti sono ad esempio i giacimenti di nichel del cratere di Sudbury Basin nell’Ontario, in Canada e il giacimento petrolifero del cratere di Red Wing Creek nel Nord Dakota, negli Usa.
Sudbury Basin
Red Wing Creek
SUDBURY BASIN Il cratere di Sudbury o bacino di Sudbury è uno dei più grandi crateri di origine meteoritica e anche uno dei più antichi. E’ situato sullo scudo canadese e si è formato circa 1,85 miliardi di anni fa. Poiché il bacino di Sudbury è stato riempito di magma ricco di nichel, rame, platino, palladio, oro e altri minerali, l’area è diventata una delle principale aree minerarie di metalli del mondo. Grazie al suo alto contenuto di minerali che agiscono da fertilizzanti naturali, il suolo del bacino è un ottimo terreno agricolo.
CRATERE DI RED WING CREEK Il cratere di Red Wing Creek è un cratere meteoritico risalente a circa 225 milioni di anni fa. Nel 1972 vi fu scoperto un giacimento di petrolio, attualmente in esercizio, a 3000 metri di profondità, per una capacità di 120 milioni di barili.
L’impatto dei meteoriti con la superficie terrestre può avere delle conseguenze importanti. Per parlare di essi è importante introdurre prima una scala di valutazione dei rischi: Primo livello: eventi che non costituiscono alcun rischio significativo per la biosfera. Sono compresi in questo gruppo le interazioni con corpi le cui dimensioni variano dai millimetri fino a qualche metro. Secondo livello: eventi che coinvolgono corpi con dimensioni comprese tra i 10 e i 100 metri.
Terzo livello: eventi con oggetti aventi dimensioni di 1 chilometro. La situazione comincia ad essere rischiosa per la biosfera a causa dell’elevata quantità di polveri immesse nell’atmosfera. Quarto livello: è il caso estremo e comprende gli impatti con asteroidi di una decina di chilometri. L’impatto stesso ed i fenomeni da esso scatenati comporterebbero per il nostro pianeta conseguenze apocalittiche.
Le conseguenze meteorite sono:
principali
dell’impatto
Il verificarsi dei fenomeni meccanici quali la formazione di un cratere ed il conseguente terremoto ad esso associato. Ipotizzando, poi, una caduta in mare si deve considerare anche il conseguente tsunami, la cui potenza distruttiva sarebbe elevatissima. Il verificarsi dei fenomeni termici indotti sul luogo dell’impatto dall’energia liberata dall’urto stesso e, nelle zone limitrofe, dalla caduta dei materiali incandescenti.
La soppressione della fotosintesi clorofilliana a causa dell’oscurità provocata dalla permanenza nell’atmosfera delle polveri, dei fumi e delle ceneri prodotte dagli incendi.
di
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La produzione nell’atmosfera di NOX (ossidi d’azoto) e HN03 a causa dello shock termico e di conseguenza il verificarsi del fenomeno delle piogge acide.
La diminuzione della temperatura per l’effetto scudo delle polveri e delle ceneri. Questa riduzione durerebbe per alcuni anni.
Il drastico innalzamento della temperatura causata dall’innesco del meccanismo dell’effetto serra.
L’estinzione dei dinosauri causato probabilmente dall’impatto di un meteorite che colpì la penisola dello Yucatàn.
DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA Attualmente le strutture da impatto riconosciute come tali sono oltre 200, ma ogni anno nuovi candidati si aggiungono alla lista dopo l’accertamento dell’esatta natura evidenziata dalle indagini chimiche e fisiche effettuate dai ricercatori.
La concentrazione dei crateri in Europa e nell'America del Nord è perlomeno sospetta. In questi due continenti, infatti, si colloca quasi il 60% dei crateri. Questa situazione anomala trova una prima spiegazione nella maggiore stabilità geologica di queste due regioni, ma sicuramente non meno importante è una più intensa attività di ricerca e di studio intrapresa da alcuni paesi in questo particolare settore.
Cratere di Nordlingen
Steen River Carter
Cratere di Suavjarvi
Cratere di Sudbury
Cratere di Flynn Creek Odessa Meteor Crater Meteor crater
Tenoumer Crater
Cratere di Wabar
Roter Kamm
Cratere di Vredefort
Glosses Bluff Crater Tookoonook a Crater
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CARLO VIOLA CUTILLO URSULA MAROTTA ELVIRA PIA ROMANELLI ASSUNTA SIMONE MICHELA 1°C2
a.s. 2018/2019