METEOROIDE:

Secondo la terminologia astronomica moderna, un meteoroide è un frammento roccioso o metallico relativamente piccolo (le dimensioni variano da quelle di un granello di sabbia a quelle di un masso, secondo i limiti stabiliti nel 1961 dall'Unione Astronomica Internazionale, che considera meteoroidi i corpi di massa compresa fra 10-9 e 107 kg) dei residui rimasti dalla condensazione della nebulosa da cui si formò il Sistema solare. Quando entrano nell'atmosfera di un pianeta, i meteoroidi si surriscaldano per attrito con le molecole dei gas atmosferici e si vaporizzano parzialmente o completamente. I gas lungo il percorso del meteoroide si ionizzano, emettendo luce di vario colore (dipendente dalla temperatura raggiunta e dalla composizione chimica). La traccia luminosa prodotta nel cielo è chiamata meteora, o stella cadente. Per la Terra, le velocità di ingresso in atmosfera dei meteoroidi appartenenti al Sistema solare sono comprese fra gli 11,2 e i 72,8 km/s. L'attraversamento dell'atmosfera normalmente distrugge totalmente il meteoroide lasciando come residui solo polveri meteoritiche, che cadono molto lentamente verso il suolo in tempi dell'ordine dei giorni/settimane. A volte sopravvivono frammenti più cospicui: questi frammenti sono chiamati meteoriti; in genere arrivano al suolo dopo essersi frantumati a causa della resistenza aerodinamica incontrata dal meteoroide lungo la parte finale del suo percorso intratmosferico. I meteoroidi sono generati dagli scontri fra asteroidi e dal dissolvimento dei nuclei cometari in prossimità del Sole; una parte è originata da impatti tra asteroidi e comete con la superficie dei pianeti tellurici o dei satelliti. Ogni anno, piovono sulla Terra circa 15.000 tonnellate di meteoroidi.

METEORE:

Una meteora è un frammento di cometa o di asteroide (o di un altro corpo celeste), che entrando all'interno dell'atmosfera terrestre si incendia a causa dell'attrito, è chiamata comunemente stella cadente. I meteoroidi penetrano nella nostra atmosfera con velocità comprese fra 11.2 e 72.8 km/s, subendo una notevole pressione dinamica che ne riscalda la superficie. Ciascun urto con le molecole d'aria libera un'energia termica dell’ordine di 100 eV; quindi, a una altezza di 80–90 km, la temperatura del corpo raggiunge i 2500 K e i suoi atomi iniziano a sublimare. Proseguendo nella sua caduta, si avvia un processo noto come ablazione: il meteoroide inizia a perdere progressivamente massa, lasciando dietro di sé gocce di materia fusa. Gli atomi del meteoroide e le molecole atmosferiche, a causa degli urti reciproci, si ionizzano.

Una meteora ritrovata nel Canyon del Diavolo

La radiazione emessa nella banda del visibile deriva per il 90% dai processi di ablazione del corpo e per il resto dalla ricombinazione elettronica dei gas atmosferici eccitati. Dal suolo un osservatore vedrà quindi una scia luminosa: la meteora. Una meteora è composta di due parti: la testa e la scia. La testa della meteora contiene il meteoroide in progressivo disfacimento avvolto da gas ionizzati, mentre la scia è una lunga colonna di plasma, visibile solo per qualche secondo. Il meteoroide può essere anche formato da detriti spaziali generati dall'uomo durante le numerose spedizioni orbitali o da satelliti danneggiati da impatti con altri corpi, ma anche da parti dei serbatoi dei razzi o da semplice spazzatura.

Una meteora molto brillante viene chiamata bolide. L'International Meteor Organization (IMO) definisce bolide una meteora di magnitudine apparente pari a -3 o più luminosa. D'altra parte, la sezione meteore della British Astronomical Association ha una definizione molto più rigorosa, indicando come limite inferiore una magnitudine pari a -5. Se non si è già dissolto nell'aria, il meteoroide rallenta fino a 3 km/s, l'ablazione e l'emissione di luce cessano, entrando così nella fase di volo buio; se il meteoroide sopravvive al transito nell'atmosfera e allo schianto sulla superficie, l'oggetto risultante è chiamato meteorite e colpendo la Terra può produrre un cratere meteoritico. Il materiale terrestre fuso "schizzato" fuori da un cratere, si chiama impattite. Le particelle di polvere meteoriche rilasciate da meteoriti in caduta possono persistere nell'atmosfera per diversi mesi. Possono avere effetti sul clima, diffondendo radiazioni elettromagnetiche e/o catalizzando reazioni chimiche nell'atmosfera superiore.

Scie di Ionizzazione:

Durante l'ingresso di un meteoroide nell'atmosfera superiore, le molecole atmosferiche vengono eccitate dal passaggio della meteora e si crea una scia di ionizzazione. Tali scie possono persistere anche per 45 minuti. Piccoli meteoroidi delle dimensioni di granelli di sabbia entrano nell'atmosfera costantemente, e quindi le scie di ionizzazione possono essere trovate continuamente nell'atmosfera superiore. Quando le onde radio sono riflesse da queste scie, si parla di comunicazione meteor scatter. Il meteor scatter è stato usato per sperimentare sistemi di comunicazione militari sicuri da utilizzare in battaglia. L'idea base di questo sistema è che una scia ionizzata si comporta come uno specchio, e le onde radio che le incontrano vengono riflesse. La sicurezza deriva dal fatto che, proprio come di fronte a un vero specchio, dove ciò che si vede dipende dalle posizioni reciproche, solo le stazioni riceventi nella corretta posizione possono ascoltare la trasmissione. Data la natura sporadica delle meteore, tali sistemi sono limitati a basse frequenze di trasferimento dei dati, tipicamente 459600 baud. I radioamatori talvolta utilizzano le comunicazioni meteor scatter su bande VHF. Le informazioni sui ghiacciai delle montagne della Sierra Nevada, in California, inviate da stazioni remote, sono trasmesse utilizzando il meteor scatter. I radar meteorici sono strumenti altamente sensibili in grado di registrare la scia di plasma prodotta nell’atmosfera da un meteoroide del peso di pochi milionesimi di grammo e possono stimare densità e velocità del vento nell'atmosfera misurando il tempo di decadimento e l'effetto Doppler di una scia meteorica. I meteoroidi di notevoli dimensioni possono lasciarsi dietro scie di ionizzazione molto lunghe, che possono anche interagire con il campo magnetico terrestre. Quando la scia si dissipa, possono essere rilasciati diversi megawatt di energia elettromagnetica, con un picco dello spettro di potenza nelle frequenze audio. Curiosamente, anche se le onde sono elettromagnetiche, possono essere sentite: sono abbastanza potenti da far vibrare erba, piante, occhiali, capelli ricci e altri materiali. Si veda, ad esempio, questo documento (NASA, 2001) per dettagli e riferimenti su questo fenomeno uditivo.

SCIAME METEORICO:

Gli sciami meteorici (o meteoritici, detti anche piogge meteoriche) sono fenomeni astronomici che consistono nella caduta di un gran numero (maggiore di 10 per ora) di meteore. Uno sciame meteorico avviene quando la Terra, nel suo moto orbitale intorno al Sole, attraversa l'orbita di una cometa che ha lasciato una scia di detriti. Entrando a contatto con l'atmosfera a una velocità di alcune decine di chilometri al secondo, questi piccoli frammenti di roccia (meteoroidi) sono bruciati per attrito con l'atmosfera, lasciando delle spettacolari scie luminose (ovvero le meteore, dette anche stelle cadenti). Gli sciami sono fenomeni che ricorrono ogni anno attorno alla stessa data, perché la Terra attraversa la stessa zona di spazio ogni anno. I nomi degli sciami meteorici si riferiscono ai nomi delle costellazioni da cui sembrano provenire tutte le scie luminose; in realtà questa è la direzione verso cui la Terra si muove lungo la sua orbita in quella data. Gli sciami più famosi sono le Leonidi, le Geminidi, le Perseidi e le Quadrantidi. Una cometa o un asteroide in genere dà origine a uno sciame di meteore, ma in alcuni casi anche a due: questi sciami sono centrati attorno a uno dei nodi o ad ambedue i nodi dell'orbita del corpo progenitore.