Meteorite

Storia della pietra meteoritica

I meteoriti (a volte chiamati meteoroidi secondo il termine inventato dall'astronomo Hubert Newton) sono presenti quasi ovunque nello spazio interplanetario. Si tratta di elementi solidi provenienti da stelle diverse (satelliti naturali, pianeti, planetoidi, ecc.) rispetto a quella su cui sono stati ritrovati. Così, oltre a quelli incontrati sul nostro pianeta, abbiamo potuto osservarne diversi su Marte o addirittura sulla Luna. La stragrande maggioranza di quelli osservati finora sono detriti di asteroidi. Si tratta di frammenti risultanti dalla collisione tra due stelle che il più delle volte provengono dalla fascia principale situata tra Marte e Giove. Le loro dimensioni variano generalmente da pochi centimetri a diversi metri quando entrano nell'atmosfera superiore. Un meteoroide attraversa lo spazio e poi l'involucro atmosferico senza scomparire in caso di collisione con la superficie. Tuttavia, durante la discesa si disintegra e perde gran parte della sua massa per diventare, al momento dell'impatto, solo una minuscola frazione dell'oggetto inizialmente entrato nell'ambiente atmosferico. Pertanto, alla fine rappresenta solo dall'1% all'1‰ della sua dimensione originale. Anche se la maggior parte degli elementi raccolti provengono da asteroidi, va comunque ricordato che alcune centinaia, ovvero meno dello 0,5%, provengono dalla Luna e da Marte. Sembra anche che alcuni provengano da comete, come il meteorite di Orgueil (Tarn-et-Garonne).

Penetrando nell'involucro atmosferico ad una velocità di diverse decine di km/s, questa roccia produce una scia luminosa: la meteora. Visibile solo di notte, è una stella cadente; visibile anche di giorno, viene allora chiamato “bolide”, quest'ultimo a significare il passaggio di un grosso meteoroide. In genere, la scia luminosa si spegne a circa 20 km dal suolo. Se l'oggetto non viene completamente volatilizzato durante il suo passaggio attraverso la troposfera, diventa un “meteorite” in caso di collisione con la superficie. Può frammentarsi anche nel cielo, spesso a causa di uno shock termico, o al momento dell'urto con la terra: osserviamo allora un campo di dispersione la cui forma dipende dal luogo della frammentazione (cielo o terra). Queste rocce provenienti da altri luoghi vengono classificate diversamente dai meteorologi e dai cacciatori di meteoriti a seconda che si tratti di elementi di cui è stata osservata la caduta o di elementi scoperti per caso. La Meteoritical Society pubblica regolarmente un elenco delle rocce meteoritiche analizzate durante l'anno. Nel 2018 ne sono stati classificati circa 60.000. Questo numero aumenta di circa 1.500 all'anno.

Pietra Meteorica: tra sacro e scienza

Nel corso dei millenni, la percezione dei meteoriti si è evoluta. Inizialmente legati al sacro, sono diventati gradualmente un importante argomento scientifico. Nell'antichità molte civiltà veneravano questi ciottoli caduti dal cielo. La luce prodotta durante il passaggio dei gas atmosferici, talvolta accompagnata da manifestazioni sonore, era sempre uno spettacolo straordinario. Esacerbando l'immaginazione e le emozioni umane (paura, adorazione, rispetto), questi materiali extraterrestri erano ricercati: erano sacralizzati, simboleggiando il potere o la potenza divina. Venivano poi utilizzati durante le cerimonie religiose, come l'Omphalos del tempio di Apollo a Delfi o la Pietra Nera alla Mecca. Fin dalla preistoria, gli uomini hanno sfruttato queste strane rocce il cui alto contenuto di ferro ha permesso di realizzare armi e gioielli. Ciò è stato osservato in tutti i continenti. Gli Inuit sarebbero stati i primi ad utilizzarli, almeno secondo le nostre attuali conoscenze. L'età del ferro di questo popolo risale infatti all'arrivo del meteorite da Capo York (Groenlandia) 10.000 anni fa: gli archeologi hanno rinvenuto schegge di ferro extraterrestri nelle punte di arpioni e nelle lame dei coltelli. Nell'antico Egitto veniva utilizzato anche il metallo meteorico, come testimonia il pugnale di ferro scoperto nel sarcofago del faraone Tutankhamon. Lance di ferro meteorico sono state trovate anche nell'antica Italia.

Diversi scritti molto antichi menzionano l'esistenza di queste rocce extraterrestri. Nell'antica Cina era consuetudine che gli autori registrassero la caduta di queste rocce senza menzionarne l'origine. Intorno al -450 a.C. aC, il filosofo presocratico Anassagora fu il primo a ipotizzare l'origine extraterrestre di queste rocce, anche se la sua ipotesi era errata poiché le attribuiva al sole. 1500 anni dopo, in Asia centrale, il poliedrico Avicenna affermò che rocce di pietra e rocce di ferro cadevano dal cielo; effettuò esperimenti di fusione con questi elementi per dedurne la composizione metallica.

Tuttavia le genti del Medioevo continuarono a venerare queste rocce provenienti da altre parti; la chiesa cristiana ordina quindi la distruzione di quelli che considera simboli pagani. Le teorie astronomiche di Aristotele secondo cui la Terra è al centro di un universo dai contorni ben definiti furono apprezzate dalla chiesa cristiana e prevalsero per molti secoli. Questi minerali extraterrestri vengono così ridotti al livello di illusioni ottiche, artefatti metallurgici o addirittura fenomeni atmosferici o geologici. Non avendo un nome ufficiale, furono chiamati “pietra del tuono”, aerolite, uranolite, ecc.
Nelle storie antiche e medievali, l'arrivo delle rocce meteoriti era spesso associato a superstizioni, miracoli o profezie, quindi gli scienziati europei hanno a lungo considerato queste rocce con scetticismo. Fino al XVIII secolo si rifiutarono di esaminare la possibilità che queste pietre potessero provenire dallo spazio. Sono stati osservati alcuni esempi, ma il loro studio ha rivelato che si trattava in realtà di fossili o di rocce comuni (marcasite, pirite, ecc.), o addirittura di strumenti preistorici che si immaginava fossero stati forgiati da un fulmine. Nel 1676, il matematico John Wallis fu testimone di una pioggia di meteoriti; ipotizzò poi che queste potessero provenire da comete che erano penetrate nell'atmosfera. Un secolo dopo, nel XVIII secolo, tre pietre meteoriti furono oggetto di analisi scientifica; il botanico Fougeroux de Bondaroy e i chimici cadetto de Gassicourt e Antoine Lavoisier, tutti e tre membri dell'Accademia delle Scienze, furono i primi a effettuare un'analisi chimica su questo tipo di pietra, ma conclusero erroneamente che si trattasse di elementi puramente terrestri . Nel 1769 Antoine Lavoisier ipotizzò che la roccia meteoritica si fosse formata a causa di un fulmine durante un temporale, poi il medico Joseph Izarn suggerì che questa formazione fosse avvenuta dalle nuvole. Nel 1801, il mineralogista francese Eugène Louis Melchior Patrin ipotizzò che una pietra meteorite fosse formata dalla combinazione di molecole gassose, formatesi a loro volta dalla circolazione di fluidi gassosi nell'atmosfera. Questa ipotesi fu ampiamente accettata nei secoli XVIII e XIX.
Tuttavia, già nel 1794, il fisico tedesco Chladni introdusse l’idea di un’origine extraterrestre. L'analisi mineralogica e chimica di alcune rocce meteoritiche effettuata dall'inglese Edward Charles Howard e dal francese Jacques Louis de Bournon evidenzia condrule (elementi caratteristici delle rocce meteoritiche somiglianti a grani e composti principalmente da silicati), che sostengono la tesi di una provenienza interstellare. Nel 1803, in seguito all'arrivo del meteorite L'Aigle, il chimico Jean-Antoine Chaptal, allora ministro degli Interni sotto Napoleone Bonaparte, commissionò un rapporto molto esauriente al fisico e astronomo Jean-Baptiste Biot, membro dell'Accademia di Parigi di Scienze. Questo rapporto segna l'inizio dello studio scientifico dei meteoriti. Nel 1833, l'astronomo americano Denison Olmsted invalidò definitivamente la teoria della formazione terrestre delle rocce meteoritiche osservando che il radiante dello sciame di stelle cadenti del Delta Leonidi non seguiva la rotazione del globo terrestre. Alla fine del XIX secolo, la classificazione di queste rocce venne sistematizzata grazie al geologo francese Auguste Daubrée. Tuttavia, diversi scienziati sostenitori della teoria catastrofista, tra cui Jean-Baptiste Biot, Siméon Denis Poisson, John Lawrence Smith, sostengono ancora l'ipotesi di Pierre-Simon de Laplace secondo cui le pietre meteoriti proverrebbero da vulcani lunari. Tuttavia, sempre più scienziati si uniscono all’ipotesi extraterrestre avanzata da Chladni. L'interesse per queste rocce continua a crescere e, per facilitarne lo studio, a partire dalla metà del XIX secolo si costituirono numerose collezioni all'interno dei musei di storia naturale, in particolare quelli di Parigi, Londra e Washington che oggi accolgono le collezioni più importanti del mondo. >pietre meteoriti nel mondo. Ammettiamo allora l'esistenza di crateri da impatto. Se l'ipotesi di Chladni è ben fondata, l'origine interstellare o interplanetaria di questi elementi rocciosi continuò a essere dibattuta fino agli anni '50, quando si accettò che gli asteroidi fossero la principale fonte di pietre meteoritiche. Poi, negli anni '80, furono scoperte rocce meteoritiche di origine lunare e marziana.

Studi attuali sulla pietra meteoritica

Sono bastati solo pochi decenni perché il progresso scientifico rivoluzionasse la nostra conoscenza del sistema solare. I laboratori, infatti, effettuano analisi sempre più precise e le osservazioni astronomiche diventano sempre più sofisticate. Inoltre, le esplorazioni spaziali permettono di visualizzare altre stelle e talvolta anche di riportare campioni per studiarle. La radiocronologia consente di datare le pietre meteoritiche in modo molto preciso (207Pb-206Pb) utilizzando gli spettrometri di massa a ionizzazione secondaria e al plasma (SIMS). La prima datazione riuscita ebbe luogo nel 1956: il geochimico americano Clair Cameron Patterson stimò l'età di un meteorite ferroso a 4,55 miliardi di anni, l'età del sistema solare. Da allora la conoscenza del nostro universo ha continuato a progredire grazie allo studio di queste rocce. È l'analisi dei diversi minerali contenuti in un meteorite pietroso (meteorite primitivo, detto anche condrite) che ha permesso di evidenziare che i minerali che compongono una condrite sono identici ai minerali che abbiamo trovato su un pianeta tellurico. Ciò significa che una condrite è costituita da particelle di ferro e nichel (come in un nucleo terrestre) e silicati identici a quelli presenti nella crosta e nel mantello terrestre. I cosmochimici cercano di approfondire questa conoscenza per spiegare meglio la differenziazione planetaria, vale a dire il fatto che alcune stelle di grandi dimensioni sono composte da diversi strati di densità diverse, a differenza delle comete, dei satelliti e dei piccoli asteroidi di dimensioni.

Le condriti sono classificate in base alla distanza tra il luogo di formazione e il sole. Alcune condriti carboniose, ritenute provenienti dai nuclei delle comete, sono state analizzate chimicamente: contengono aminoacidi, gli anelli elementari della vita. Questa scoperta avvalora la teoria della panspermia che suggerisce che gli organismi viventi presenti sulla Terra provenissero inizialmente da luoghi extraterrestri, anche se la "zuppa primitiva", un esperimento avviato dal biologo americano Stanley Miller, tende a dimostrare che la vita sarebbe potuta apparire senza “contaminazioni” extraterrestri. Le rocce meteoritiche provenienti da Marte forniscono preziose informazioni sulla geologia marziana anche se non sono stati ancora rinvenuti campioni di suolo marziano (tuttavia, le missioni spaziali sono già pianificate con questo in mente). Sebbene questo tipo di roccia sia molto raro, organizzazioni di ricerca come ANSMET ne hanno scoperto alcuni esemplari, consentendo agli scienziati di acquisire nuove conoscenze sul pianeta rosso.

Altrettanto rare, le rocce meteoritiche della Luna permettono agli scienziati di studiare questo satellite, poiché non tutti possono lavorare direttamente sui campioni lunari riportati tra il 1969 e il 1972 dalle missioni del programma Apollo. Queste rocce contribuiscono ad ulteriori ricerche sulla storia della formazione lunare. La creazione del satellite deriverebbe da una collisione tra la Terra e Theia, una stella delle stesse dimensioni di Marte. La Luna, infatti, risulterebbe da un agglomerato di frammenti del mantello telluriano rimasti in orbita in seguito alla collisione. Gli isotopi radioattivi dell'alluminio 26Al e del ferro 60Fe sono stati trovati in inclusioni meteoritiche risalenti all'inizio del sistema solare. La presenza di questi isotopi associata all'osservazione astronomica di giovani stelle ha facilitato la rappresentazione dell'ambiente del sole primitivo. Si dedusse che tre generazioni di stelle, risultanti dalla compressione del gas durante le onde d'urto generate dalle supernove (teoria del Little Bang), sarebbero all'origine del sistema solare, attraverso la creazione di una gigantesca nube molecolare.

Impatti e colate di pietre meteoritiche

Si stima che ogni giorno la Terra spazzi via cento tonnellate di materiale interplanetario, il che significa che circa 100 milioni di meteoriti entrano ogni giorno nella nostra atmosfera. Si tratta essenzialmente di granelli di polvere inferiori a 0,1 mg. La maggior parte di questi elementi sono micrometeoroidi, la cui consistenza è simile alla cenere di sigaretta, e si consumano durante il passaggio dei gas atmosferici. Pertanto, ogni giorno raggiungono il suolo solo 6 tonnellate di elementi meteoritici. Ogni anno sono quindi 40 tonnellate di corpi meteorici da 10 g a 100 kg e da 15.000 a 20.000 tonnellate di micrometeoriti (fino a 50.000 a 100.000 tonnellate con polvere interstellare) che attraversano l'involucro atmosferico. Gli esemplari più grandi perdono tuttavia l'80% della loro massa durante la discesa attraverso i diversi strati gassosi). Al di sopra dei 10−14 kg questa polvere diventa micrometeoriti e raggiunge il suolo sotto forma di granelli di sabbia; quelli che misurano 10−14 kg o meno vengono volatilizzati senza essere completamente distrutti e i loro minerali si aggregano per cadere molto lentamente. La maggior parte di questi elementi vengono distrutti in blocchi mentre scendono verso la superficie, limitando così il numero di grandi impatti. Si stima che ogni anno raggiungano il suolo circa 500 rocce delle dimensioni di una pallina da tennis.

I detriti di diametro molto piccolo sono quindi molto più numerosi a cadere al suolo sotto forma di minuscoli granelli: si stima che uno di 1 µm di diametro cada ogni 30 µs, uno di un millimetro ogni 30 s, un metro ogni anno, uno di 50 m ogni secolo, uno di 100 m ogni 10.000 anni, un chilometro ogni milione di anni e uno di 10 km ogni 100 milioni di anni. Un elemento meteorico di peso superiore a 10 g raggiunge la superficie ogni 6-30 minuti, ovvero circa da 18.000 a 84.000 elementi all'anno. Se ogni anno cadono al suolo da 2.000 a 5.000 rocce meteoritiche di peso superiore a un chilogrammo, il 75% scompare a causa delle condizioni meteorologiche o del luogo di atterraggio (oceano, deserto); tra il 25% che non scompare, pochi si ritrovano. In media, ogni anno si osservano solo dalle 5 alle 25 cadute e si scoprono dai 2 ai 5 impatti.

Il verificarsi di grandi rocce cadenti dal cielo è molto raro: solo due sono stati menzionati nella storia umana. A seconda del punto di collisione si creano grandi crateri o tsunami. La velocità con cui un frammento interstellare penetra nell'involucro atmosferico varia da 11 a 72 km/s. L'attrito atmosferico su queste particelle provoca un forte riscaldamento e l'emissione di una luce intensa, dando vita alla meteora (stella cadente o bolide a seconda delle dimensioni). Poi, l'attrito atmosferico la rallenta gradualmente, fino a raggiungere il punto di massimo rallentamento (detto punto di ritardo) intorno ai 20 km di quota: la scia luminosa si spegne. Infine, la forza gravitazionale della terra aumenta nuovamente la velocità di caduta, che può arrivare fino a circa 90-180 m/s quando colpisce il suolo. Tuttavia, quelli il cui peso raggiunge diverse tonnellate vengono rallentati meno e la loro velocità al momento della collisione è molto più veloce. Si stima che circa 90 morti siano causate ogni anno da un’unità extraterrestre. Prima del 2015, non è stata segnalata alcuna morte umana come causa ovvia di una roccia proveniente dallo spazio; sebbene siano stati segnalati tre casi nel corso del XIX secolo, all'epoca non fu condotto alcuno studio scientifico serio per convalidare questa ipotesi. Nel 2016, un autista di autobus nel sud dell'India è morto dopo la caduta di una roccia simile a una condrite carboniosa: secondo gli scienziati indiani, questa è la prima morte conosciuta causata da un meteorite. Durante l'impatto a contatto con il suolo, l'energia sprigionata può avere gravi conseguenze dirette e indirette: incendi molto diffusi, riattivazione di vulcani, modificazione del clima per la dispersione di numerosissime particelle nell'atmosfera, ecc. Secondo il fisico americano Luis Walter Alvarez, l'estinzione dei dinosauri fu dovuta all'arrivo meteoritico. Gli astronomi quindi monitorano lo spazio. Sono stati contati 900 oggetti extraterrestri con un diametro compreso tra 1 e 10 km che potrebbero rappresentare un pericolo per il nostro pianeta. La maggior parte di essi si trova nella fascia principale tra Giove e Marte. Alcuni degli elementi di questa cintura possono raggiungere i 1.000 km di diametro. Secondo le stime degli scienziati, 70 di essi arriveranno probabilmente fino a noi nel corso del 21° secolo. Hanno tutti un diametro inferiore a 1 km, ma le conseguenze di una caduta potrebbero essere particolarmente gravi e irrimediabili, perché l'energia liberata durante un evento del genere equivarrebbe all'esplosione di tutte le armi nucleari disponibili al mondo, oppure a un potenza di 10.000 megatoni di esplosivo TNT! Tuttavia, una tale collisione è molto improbabile poiché questo rischio è stimato in 1/12.346.000.

Origine e composizione della pietra meteoritica

Le rocce provenienti dallo spazio risultano dalla frammentazione causata da una collisione tra due stelle o rilasciate dalla disintegrazione quando una cometa passa molto vicino al sole.
I termini per definire queste rocce dal cielo furono definiti accademicamente nel 1958 dall'Unione Astronomica Internazionale:

• meteorite: frammento di un meteoroide che ha raggiunto la superficie terrestre senza essere distrutto durante il passaggio nell'atmosfera o al momento dell'impatto;
• meteoroide: oggetto che si muove nel mezzo interstellare e le cui dimensioni sono più piccole di un asteroide e più grandi di una molecola o di un atomo.

Le dimensioni del secondo sono state specificate nel 1995 dalla Royal Astronomical Society: la sua dimensione è compresa tra 100 µm e 10 m. Al di sotto dei 100 µm si parla di polvere interplanetaria, perché la sua massa è troppo piccola per generare una stella cadente; oltre i 10 m si parla di oggetti vicini alla Terra (pianeti minori o comete) la cui massa è sufficiente a riflettere la luce, come le stelle visibili al telescopio. La collisione con un oggetto vicino alla Terra potrebbe creare un cambiamento significativo sulla Terra, come un impatto invernale (calo della temperatura globale). Una tale collisione con un NEO di diametro superiore a 2 km potrebbe addirittura provocare una crisi biologica (estinzione di massa che porterebbe alla scomparsa del 75% delle specie animali e vegetali). Tuttavia, i limiti stabiliti dalla Royal Astronomical Society evolvono man mano che il progresso scientifico e tecnologico progredisce. Infatti, i telescopi del GEODSS, la rete americana di sorveglianza ottica, sono oggi così potenti da poter osservare stelle distanti meno di 10 metri. Inoltre, gli scienziati hanno capito che le particelle inferiori a 100 µm, a volte fino a 10 µm, sono in grado di produrre una meteora, la cui scia luminosa dipende da diversi parametri (velocità, densità, struttura, angolo di entrata). I limiti inferiore e superiore vengono quindi costantemente rivisti. 

Dal canto loro, i cacciatori di rocce meteoritiche hanno adottato una definizione molto più pratica che dipende dal modo in cui vengono raccolti questi frammenti e dalla loro dimensione (da 1 cm a 100 m). Tenendo conto dell'attuale potenza degli strumenti di osservazione e della recente scoperta di frammenti provenienti dalla Luna e da Marte hanno consentito una nuova definizione: un meteorite è un elemento proveniente da un corpo celeste, è naturale e solido, misura più di 10 µm , veniva trasportato naturalmente dopo essere sfuggito all'attrazione gravitazionale del suo corpo genitore e la sua traiettoria attraversava un corpo naturale o artificiale di dimensioni maggiori della sua. Dopo essere penetrato nell'involucro gassoso dell'astro, raggiungeva la sua superficie senza essersi completamente volatilizzato, anche se alterato durante la traversata atmosferica o l'atterraggio. Rimane un meteorite finché permane la sua struttura iniziale o finché i suoi minerali non scompaiono. Tuttavia, se si aggrega con un'altra roccia di massa maggiore, non ha più una definizione propria. Per quanto riguarda il meteoroide, misura ora tra 10 µm e 1 m e si muove nel mezzo interplanetario. Può essere un corpo intero o un frammento di un corpo celeste. Va notato che tra 100 μm e 2 mm si parla di micrometeoriti e micrometeoroidi. Le rocce extraterrestri prendono il nome dal luogo in cui sono cadute o sono state trovate (città, regione, ecc.). Se più di essi sono stati rinvenuti nello stesso luogo, il nome è seguito da una lettera o da un numero che consente la distinzione di ciascun elemento. È la Società Meteoritica ad assegnare il nome ufficiale a ciascuna di queste rocce. Talvolta oltre al nome ufficiale può essere aggiunta un'abbreviazione o un soprannome, come nel caso ad esempio di Black Beauty, una roccia meteoritica marziana rinvenuta in Africa il cui nome ufficiale è NWA 7034.

Virtù e proprietà della pietra meteorite nella litoterapia

Le virtù e le proprietà della pietra meteorite a livello mentale

La pietra meteorite metallica è particolarmente adatta per le persone che desiderano acquisire più volontà e perseveranza. Ha un'energia di materializzazione e incarnazione che accompagna le persone nei loro progetti. Questo minerale fornisce un aiuto prezioso ed essenziale a coloro che desiderano realizzare i propri progetti con successo.