Meteoriti, pietre dal cielo

Cenni storici

Dal cielo piovono pietre... Questa frase è stata ripetuta in varie forme durante tutta la storia dell'umanità; l'uomo infatti conosce le meteoriti fin dalla più remota antichità, come testimoniano scritti di varie epoche, da documenti dell'antico Egitto, ove gli studiosi hanno riconosciuto dei geroglifici che si riferiscono ad un "ferro celeste". Testimonianze più dirette sono costituite dalle meteoriti "imbalsamate", ossia avvolte in bende, rinvenute in tombe egizie e precolombiane.

Questo geroglifico egiziano, rinvenuto all'interno di una piramide, viene interpretato come "pietra celeste".

La diffusa e intensa venerazione per questi oggetti caduti dal cielo era un fenomeno comune nell'antichità; tale venerazione era dovuta al riconoscimento della loro natura soprannaturale in quanto "extraterrestre". Se ne ha testimonianza presso molte culture, diverse tra loro in termini cronologici e geografici: dalla meteorite venerata in un tempio shintoista di Nagata (Giappone) alla sacra Pietra Nera della Kaaba ("caduta dal cielo" e pertanto da molti ritenuta una meteorite) e alla più recente meteorite di Ensisheim (Alsazia), dal peso di 127 kg, caduta il 7 novembre 1492 e conservata quale segno miracoloso nel duomo.

A questo atteggiamento di venerazione si contrapposero però tentativi di interpretazioni naturali. Aristotele considerava le meteoriti fenomeni atmosferici, manifestazioni associate alla condensazione di polveri anche per mezzo di fulmini, scartando a priori la possibilità che tali oggetti fossero semplici "rottami" vaganti in un universo imperfetto.

A sostenere tale teoria ci sono coincidenze particolari come l'eruzione del Vesuvio del 1794, seguita poco dopo dalla caduta di uno sciame di meteoriti su Siena, che avevano portato a ritenere che esistesse una relazione di causa tra i due eventi, con lancio di pietre nell'atmosfera e successiva ricaduta, giustificando una origine terrestre delle meteoriti.

La meteorite di Ensisheim del 1492 è rappresentata in questa incisione dell'epoca, in cui la pietra si vede sia in cielo che al suolo, per indicarne il movimento e la caduta.

Le meteoriti e la loro origine

Ma è proprio dal XVIII secolo che le osservazioni acquistarono una solida base scientifica. Il primo scienziato che con chiarezza sostenne la natura extraterrestre delle meteoriti fu Ernst Chladni, un fisico tedesco che nel 1794 pubblicò uno studio sulle meteoriti, ne spiegò l'origine e i fenomeni associati alla caduta. La sua tesi, dapprima fortemente osteggiata, trovò nel giro di pochi anni un valido sostegno negli studi chimici e astronomici.

Le meteoriti infatti mostrarono ben presto composizioni chimiche ben distinguibili da quelle delle rocce terrestri.

Al suolo di solito non arriva nulla, questo fenomeno sembra nascere e scomparire nell'atmosfera (il nome greco di meteora indica genericamente un fenomeno che avviene in alto, dalle nubi sino al cielo), ma ecco che qualche rara volta la scia termina con l'impatto di una specie di sasso che può essere raccolto e studiato.

Questo "sasso" è detto propriamente meteorite (in italiano la parola meteorite può avere indifferentemente genere maschile o femminile), ed è evidentemente di origine extraterrestre. Meteore e meteoriti naturalmente non hanno nulla a che fare con una "stella", ma purtroppo l'uso improprio del termine "stelle cadenti" è cosa grave; diffuso che non vale la pena combatterlo; basta sapere di cosa si parla.

Dunque chiameremo:

• Meteoroide un corpo cosmico prima dell'ingresso nell'atmosfera.
• Meteora il fenomeno luminoso e acustico che avviene in atmosfera.
• Meteorite il frammento roccioso raccolto al suolo.

La terminologia inglese distingue le meteoriti in fall, o meteoriti raccolte dopo averle "viste cadere", e find, meteoriti trovate per caso magari dopo decine o migliaia di anni dalla caduta.

Si sono raccolte meteoriti di varie dimensioni, forma e peso, da pochi centimetri e grammi sino a vari metri e molte tonnellate (il record è detenuto dalla meteorite trovata nella fattoria Hoba, Africa Sud Occidentale, con ben 70 tonnellate!).

Il loro interesse infatti non sta solo nella eccezionalità o spettacolarità dell'evento, ma nella rilevante quantità di informazioni utili che si possono ricavare sulla natura e stato della materia del Sistema Solare (proprietà chimico-fisiche, composizione, mineralogia, distribuzione spaziale, relazione con il resto della Via Lattea, ecc.) al momento della sua "nascita", e sulle modifiche subite da allora.

Classificazione delle meteoriti

Aeroliti, sideriti e sideroliti

Una prima classificazione delle meteoriti, basata sulla sola composizione mineralogica, si articola in 3 vasti gruppi, vedi Tabella 2.

Tabella 2. Schema classificativo delle meteoriti

Aeroliti (o meteoriti petrose)

• Sono le meteoriti costituite in prevalenza da silicati.
• Piccole quantità di lega ferro-nichel.
• Costituiscono più del 90% delle meteoriti viste cadere.

Sideriti (o ferri meteorici)

• Sono costituite in prevalenza da leghe di ferro e nichel.
• Maggiore facilità con cui si ritrovano le sideriti rispetto alle aeroliti.
• Costituiscono circa il 9% delle meteoriti viste cadere.

Sideroliti

• Costituite in parti circa uguali di silicati e leghe ferro e nichel.
• Sono rare.
• Rappresentando solo l'1% delle meteoriti viste cadere.

All'interno di ciascuno di questi tre gruppi sono possibili ulteriori distinzioni basate principalmente sulla struttura e sulla diversa composizione chimica dei minerali presenti.

Aereoliti

Sono i meteoriti più simili, come aspetto generale, alle rocce silicatiche terrestri e per questo le più difficili da ritrovare nel caso non si abbia la fortuna di vederle cadere. Infatti, al contatto con gli agenti atmosferici, esse si alterano molto facilmente, e inoltre perdono la caratteristica e distintiva crosta di fusione. Appartengono a questo gruppo le condriti e le acondriti.

Aerolite condritica del peso di 31 g conservata presso il Museo di Mineralogia dell'Università di Padova. Appartiene al gruppo dei meteoriti più comuni, notate la sottile crosta di fusione scura che nasconde l'interno tipicamente chiaro in cui sono distinguibili i condruli.

Acondriti - condriti

Sono meteoriti "petrosi" che si sono formate attraverso un processo magmatico su corpi di dimensioni asteroidali (tipo Vesta) o planetarie (quali Luna e Marte). Questa origine spiega la caratteristica assenza di condruli a cui devono il nome. Sono dette "primitive" le acondriti che hanno subito un processo magmatico così lieve da non averne cambiata sensibilmente l'originaria composizione condritica.

Acondriti con caratteristiche chimiche ed isotopiche molto simili tra loro probabilmente provengono da uno stesso corpo genitore e possono essere raggruppate in famiglie.

Sideriti (o ferri meteorici)

Come le acondriti sono rocce che si formarono in seguito a episodi di fusione parziale di un originario corpo genitore di composizione condritica. Le sideriti rappresentano frammenti di nuclei. È facile rendersi conto che per poter osservare una porzione di nucleo, il relativo corpo genitore deve essere stato completamente distrutto da un impatto violentissimo.

Un liquido metallico composto in prevalenza da ferro e nichel, solidificando può dare origine a due leghe di composizione diversa: si chiama Camacite la lega con basso contenuto in Ni (fino al 7.5%) e Taenite la lega ad elevato contenuto in Ni (20-25%).

Le ottaedriti sono ferri meteorici che contengono Camacite e Taenite. Queste danno delle figure geometriche dette figure di Widmanstaetten. Queste eleganti figure non sono presenti sulla meteorite tal quale, ma vengono messe in evidenza tramite un opportuno attacco chimico effettuato su una superficie lucidata del pezzo. Nelle ottaedriti esse sono visibili ad occhio nudo.

Siderite Canyon Diablo (ottaedrite) del peso di 289 g conservata nel Museo di Mineralogia dell'Università di Padova. Si nota la struttura a lamelle che si intersecano secondo le tipiche figure di Widmanstaetten (vedi immagine a destra).

Sideroliti

Costituiscono il gruppo meno numeroso di meteoriti.