Altro giro altra corsa…ma sta volta impattiamo (con un disegno)

Altro giro altra corsa… ed eccomi di nuovo su un treno. Come un anno fa ho trascorso parte del 20 novembre a Roma. Oggi però niente aeroporti, ma Istituto di Geofisica e Vulcanologia per utilizzare il FE-SEM. Il 5 novembre avevo sottovalutato tutto il lavoro che dovevo fare. Come spesso accade quando stai per cambiare campione o zona della sezione noti qualche particolare che cattura la tua attenzione e che devi per forza immortalare in una bella fotografia in bianco e nero.

I campioni che ho fotografato oggi sono sempre rocce che si sono prodotte in seguito al violento impatto di Gebel Kamil (meteorite metallica) nel sud dell’Egitto. (Le foto di oggi sono davvero interessanti e significative, sono davvero contenta). Voglio approfittare di questo viaggio in treno per mostrarvi “la figura dei trenini” che metto in ogni mia presentazione per spiegare il processo di craterizzazione (creazione di un cratere di impatto). Se fossi stata una persona scaramantica non avrei mai pubblicato questo disegno in treno…

Non tutte le meteoriti quando arrivano sulla Terra danno luogo a un cratere di impatto. Solo quei corpi che hanno un diametro pre-ingresso nell’atmosfera superiore a 50 m per oggetti rocciosi e 20 m per oggetti metallici sono in grado di attraversare l’atmosfera terrestre subendo una decelerazione minima e quindi sono in grado di raggiungere la Terra a velocità superiori ai 3 km/s (spesso si parla di impatti iperveloci). I corpi più piccoli quando raggiungono la Terra possono formare delle buche che prendono il nome di crateri di penetrazione.

trenini

[1]. Immaginiamo che ci siano due treni: uno fermo e un altro che viaggia con una velocità superiore ai 3 km/s. Il treno fermo rappresenta il nostro target (obiettivo) ovvero la superficie terrestre. Il secondo treno, quello in movimento, è il nostro proiettile e rappresenta un corpo celeste (frammento di asteroide, pianeta o cometa) che si avvicina alla Terra.

[2] e [3]. Quando il treno in movimento si scontra con il treno fermo, entrambi i treni iniziano a deformarsi per il passaggio di un’onda detta onda di shock sia all’interno del proiettile sia all’interno del target. L’onda di shock si propaga a una velocità che chiamiamo Us. Un effetto aggiuntivo della compressione è la propagazione di un flusso di materiale della direzione del target. La velocità delle particelle è indicata con up ed è inferiore alla velocità di propagazione dell’onda di shock. Questa fase è detta di “contatto e compressione”. Man mano che il processo procede più vagoni sono coinvolti nell’impatto.

[4]. La compressione procede fino a quando l’onda di shock che attraversa il proiettile raggiunge l’ultimo vagone ovvero raggiunge la superficie del proiettile a contatto con l’atmosfera: questo produce un’accelerazione in senso opposto e la propagazione di un’alta onda detta di rarefazione. L’onda di rarefazione si propagherà a una velocità superiore a Us dal proiettile verso il target determinando la decompressione e l’eiezione (il lancio) di materiale sia del proiettile sia del target già compresso e quindi deformato dall’onda di shock. Questa fase è detta di “escavazione”. Il materiale eiettato ricadrà quindi nell’area del cratere (per i crateri più grandi il materiale può essere eiettato fino a migliaia di kilometri di distanza) formando così una cavità ovvero il cratere.

La durata delle due fasi “contatto e compressione” e “escavazione” varia dalla decina di secondi a pochi minuti, meno di un batter di ciglia se paragonato ai tempi geologici. I crateri più grandi dopo l’escavazione subiranno altri processi che modificano il cratere iniziale, questa fase è detta di “modificazione”.

Il passaggio dell’onda di shock e dell’onda di rarefazione determinano dei cambiamenti irreversibili delle rocce coinvolte (vaporizzazione, fusione, cambi nella struttura cristallina). Con gli impatti iperveloci si possono raggiungere temperature di diverse migliaia di gradi (fino 10000°C) e pressioni di decine di gigapascal (ovvero tra 100mila e 1milione volte la pressione atmosferica). Tutte le rocce del target deformate come conseguenza di impatti iperveloci prendono il nome di impattiti.

Le impattiti formatesi come conseguenza dell’impatto della meteorite Gebel Kamil sono le protagoniste del mio dottorato di ricerca e dei miei viaggi a Grenoble e Roma.

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Pubblicato il 20 novembre 2013, in Agnes at work, Qualche nozione con tag , , , . Aggiungi il permalink ai segnalibri. 6 commenti.

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