Una meteorite a Capodanno

Storia del progetto PRISMA, le telecamere che monitorano il cielo italiano

Un bolide che attraversa un cielo notturno. I bolidi sono meteore particolarmente brillanti che possono essere viste anche di giorno da un’ampia regione.

Fisica di formazione, collabora con diverse testate nazionali ed estere come giornalista e divulgatrice scientifica. Ha collaboratocon molti Istituti di Ricerca e Osservatori Astronomici italiani e internazionali. Nel 2008 ha ricevuto il Premio “Voltolino” in giornalismo scientifico.

Da un paio di ore si è fatto buio, e poco prima delle 19.30 del primo gennaio, per una manciata di secondi, i cieli del Veneto e dell’Emilia Romagna sono rischiarati da una palla infuocata. Molte le segnalazioni visuali che arrivano anche da Liguria, Lombardia e Toscana. Si tratta di un fenomeno chiamato bolide, un oggetto celeste che entra nella nostra atmosfera ed è particolarmente brillante, evento che è meno infrequente di quanto si pensi. In più è stato registrato da ben otto telecamere che compongono una parte dell’intera rete chiamata PRISMA.

La prima camera installata a marzo 2016 presso l’Osservatorio di Torino a Pino Torinese, una delle tante che compongono la rete del progetto PRISMA per il monitoraggio delle meteore.
La prima camera installata a marzo 2016 presso l’Osservatorio di Torino a Pino Torinese, una delle tante che compongono la rete del progetto PRISMA per il monitoraggio delle meteore.


Come nasce il progetto PRISMA

Anche dal Piemonte ci sono stati rilevamenti, la telecamera posizionata a Felizzano in provincia di Alessandria ha registrato il passaggio del bolide che poi ha ricevuto il codice ufficiale di IT20200101T182654. Sommando tutti i dati raccolti dalla otto telecamere, si è potuto stabilire la traiettoria percorsa in cielo e come si può vedere dall’immagine, la zona di impatto con il suolo doveva essere intorno alla città di Mirandola nella provincia di Modena. L’inizio dell’anno non poteva essere più entusiasmante per questo progetto, il cui acronimo, come spiega il coordinatore nazionale della rete, Daniele Gardiol, primo tecnologo dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) dell’Osservatorio Astrofisico di Torino sta per

Prima Rete Italiana per la Sorveglianza sistematica di Meteore e Atmosfera. È un sistema di telecamere particolari che osservando tutta la volta celeste monitora i cieli italiani ventiquattro ore su ventiquattro, scattando trenta fotogrammi al secondo.
La traiettoria atmosferica del bolide di Capodanno IT20200101T182654. Il segnaposto giallo segna la zona con la maggiore probabilità di trovare eventuali piccole meteoriti.
La traiettoria atmosferica del bolide di Capodanno IT20200101T182654. Il segnaposto giallo segna la zona con la maggiore probabilità di trovare eventuali piccole meteoriti.

Quest’idea nasce non troppi anni fa ed era stata proposta da un suo collega, Mario Di Martino che pensava di realizzare in Italia una rete per il monitoraggio degli oggetti celesti che solcano i cieli analoga a quelle già presenti in numerosi altri paesi del mondo. Grazie a un finanziamento della Fondazione Cassa di Risparmio di Torino la rete PRISMA fisicamente è nata nel 2017, e a oggi è presente nelle varie sedi INAF sparse sul territorio nazionale o anche presso le Università, ma oltre a questo le camere installate si trovano anche in altri enti che le ospitano come ad esempio le associazioni di astrofili, ma anche presso i planetari o le sedi scolastiche, nonché privati cittadini.

Una rete senza confini

La rete conta circa una cinquantina di telecamere dislocate soprattutto nell’Italia Settentrionale, ma è in continua crescita, mentre il coordinamento del progetto viene effettuato dalla sede torinese.

Come accennato, questo progetto non è una novità sul panorama internazionale, anzi, prosegue il responsabile:

La prima rete di questo tipo nasce, con una tecnologia diversa, in Cecoslovacchia, alla fine degli anni cinquanta del secolo scorso. Oggi ce ne sono parecchie in tutto il mondo, particolarmente attive sono per esempio il Desert Fireball Network in Australia o il NASA all-sky Fireball Network negli Stati Uniti.
Daniele Gardiol, coordinatore nazionale della rete PRISMA.
Daniele Gardiol, coordinatore nazionale della rete PRISMA.

In Europa sono presenti lo European Fireball Network che si estende su vari stati come Germania, Repubblica Ceca, Slovacchia e Austria, oltre a numerose altre reti nazionali per esempio in Polonia, Spagna, Croazia.

Continuando a curiosare nel sito ufficiale di PRISMA si nota che collabora in modo particolare con la rete francese FRIPON, nata nel 2015, con cui condividono i dati, con l’obiettivo di costituire una rete che si estenderebbe a tutta l’Europa occidentale. Questo perché naturalmente maggiore è l’area coperta, più aumentano le probabilità di osservare i bolidi, che ovviamente non rispettano i confini nazionali.

Meteorite, fireball o bolide?

Ma cosa sono questi bolidi? A livello internazionale vengono anche chiamati fireball, tutti termini astronomici curiosi che stanno a indicare quelle meteore particolarmente brillanti e spettacolari che in certi casi possono essere viste anche di giorno. Sono tutti oggetti che provengono dallo spazio, ma a seconda delle loro caratteristiche vengono classificati con nomi diversi.

Per farsene un’idea, ad esempio, con il termine meteoroide si intende un frammento di asteroide o cometa in orbita attorno al Sole che ha una dimensione inferiore al metro. Le meteore, invece, sono anche chiamate più familiarmente stelle cadenti, e sicuramente quelle più famose sono quelle estive intorno alla notte di San Lorenzo, ma non sono altro che la traccia visibile dei meteoroidi che entrano nell’atmosfera terrestre con un’alta velocità.

I pallini rossi rappresentano le attuali 37 camere attive in Italia del progetto PRISMA, in arancione quelle di prossima attivazione.
I pallini rossi rappresentano le attuali 37 camere attive in Italia del progetto PRISMA, in arancione quelle di prossima attivazione.

Un fireball, come già accennato, è una meteora che raggiunge una luminosità uguale o superiore a quella del pianeta Venere, il terzo astro più brillante nel cielo, mentre i fireball che esplodono nell’atmosfera terrestre e si frammentano durante la caduta sono chiamati in gergo tecnico bolidi, anche se i due termini sono spesso utilizzati indifferentemente.

Come si distrugge una meteorite

Durante la fase di ingresso in atmosfera, questi frammenti sono rallentati e riscaldati per attrito; nella parte frontale il gas atmosferico è compresso e scaldato e forma una zona di shock; parte dell’energia generata dall’attrito provoca l’erosione dell’oggetto, e nella maggior parte dei casi la sua successiva rottura.

Bolide in atmosfera (a) e successiva frammentazione (b).
Bolide in atmosfera (a) e successiva frammentazione (b).

La frammentazione aumenta l’effetto dell’attrito, causando un ulteriore erosione e frammentazione, fino a quando la differenza tra le forze di pressione di fronte e dietro l’oggetto ne provocano la completa e catastrofica distruzione. Sebbene in genere gli oggetti che generano un fireball non siano grandi a sufficienza per sopravvivere intatti al passaggio in atmosfera, spesso frammenti o meteoriti possono venir recuperati a terra. Ed è proprio il caso eccezionale capitato nei cieli italiani a Capodanno.

Ma quanto era grande? Per farsi un’idea del fenomeno di capodanno, possiamo dare alcuni numeri: il bolide è stato osservato per la prima volta a settantasei chilometri di quota e la velocità di ingresso in atmosfera è stata relativamente bassa, circa dodici chilometri al secondo, ma l’elevato angolo di caduta ha dato luogo ad un intenso processo di ablazione che ha portato il bolide a brillare come lo si può vedere dal video.

Alle 19:26 circa ora locale, il bolide di Capodanno è stato rilevato da 8 camere PRISMA (Asiago, Padova, Rovigo, Felizzano, Loiano, Cecima, Navacchio, Bedonia). Si è trattato di un bolide molto brillante localizzato nella zona tra Reggio Emilia e Mirandola.
Alle 19:26 circa ora locale, il bolide di Capodanno è stato rilevato da 8 camere PRISMA (Asiago, Padova, Rovigo, Felizzano, Loiano, Cecima, Navacchio, Bedonia). Si è trattato di un bolide molto brillante localizzato nella zona tra Reggio Emilia e Mirandola.

La massa iniziale stimata è stata di diversi chili, ma durante la caduta, è andata incontro ad un processo di disgregazione, in particolare a cinquanta e a trenta chilometri d’altezza. L’ultima quota osservata è stata di circa ventidue chilometri e poi il bolide si è estinto.

La straordinarietà della meteora IT20200101T182654 che ha scelto proprio il primo dell’anno per incendiarsi nei cieli emiliani e frammentarsi in piccoli pezzi, sta nel fatto che alcuni frammenti, riconoscibili per via della patina scura e degli angoli smussati, sono stati rinvenuti pochissimi giorni dopo, il 4 di gennaio, da un ciclista nella zona del modenese, esattamente nella zona Disvetro-Rovereto sul Secchia.

Nella mano un frammento ritrovato nei pressi di Modena del bolide di Capodanno. Si può notare la zona scura entrata in contatto con l’atmosfera terrestre (© Daniele Gardiol).
Nella mano un frammento ritrovato nei pressi di Modena del bolide di Capodanno. Si può notare la zona scura entrata in contatto con l’atmosfera terrestre (© Daniele Gardiol).

Un progetto aperto a tutti

La particolarità del progetto è che la collaborazione non è aperta solo ai ricercatori, infatti, partecipano al PRISMA anche osservatori astronomici amatoriali, planetari, associazioni culturali, istituti scolastici e privati, ma in che modo si può contribuire?

La partecipazione alla rete è aperta a tutti. Il modo più semplice è aderire alla rete acquistando una telecamera da installare per esempio presso la sede del proprio ente o associazione, in modo da consentirci di estendere la copertura territoriale. L’installazione del software e la gestione della camera sono a carico nostro.
Utili istruzioni da seguire in caso di rinvenimento di una meteorite.
Utili istruzioni da seguire in caso di rinvenimento di una meteorite.

Souvenir dal Sistema Solare

Al momento abbiamo visto l’efficienza della rete delle camere per poter individuare i frammenti di caduta, ma perché è così importante tenere sotto controllo le meteore?

Le meteore, in particolare quelle brillanti, sono generate da oggetti celesti di piccole dimensioni che provengono dal nostro Sistema Solare. Ogni anno alcuni dei milioni di oggetti che si stima compongano la fascia degli asteroidi, tra Marte e Giove, viene perturbato gravitazionalmente e “spinto” su un’orbita che può intersecare quella della Terra, creando così una probabilità di impatto con il nostro pianeta. L’obiettivo è riuscire a “catturare” tutte le meteore brillanti visibili dal nostro paese per poterle studiare.
Ecco come appare una tipica meteorite: una pietra dagli spigoli levigati e dal caratteristico colore scuro all'esterno, determinato dalla crosta di fusione superficiale. All’interno invece la meteorite è molto più chiara.
Ecco come appare una tipica meteorite: una pietra dagli spigoli levigati e dal caratteristico colore scuro all'esterno, determinato dalla crosta di fusione superficiale. All’interno invece la meteorite è molto più chiara.

Quando una meteora è vista da almeno tre telecamere, è possibile, come si dice in gergo tecnico, “triangolare” i dati e ricavare in modo molto preciso la traiettoria della scia luminosa. Con degli opportuni modelli matematici e con l’ausilio dei calcolatori la traiettoria misurata viene quindi “prolungata” all’indietro per ricavare l’orbita dell’oggetto che l’ha generata, quando ancora questo stava gravitando attorno al Sole, e dall’altra parte, proseguire la traiettoria nel tratto chiamato di “volo buio”, quando cioè la scia si è spenta ma uno o più frammenti sono sopravvissuti al passaggio in atmosfera, in modo da determinare con precisione il luogo di caduta e facilitarne il ritrovamento alle squadre di terra.

Quando si recupera una meteorite, come è successo a noi per la “meteorite di Capodanno”, è possibile tramite gli esami di laboratorio analizzarla e classificarla in modo completo ed esaustivo. Questo è importante perché nella maggior parte dei casi le meteoriti sono costituite di materiale primordiale, vale a dire materiale che risale alle origini del nostro Sistema Solare, che non ha subito modificazioni, materiale che ha 4 miliardi e mezzo di anni.

Poter determinare la zona di origine del corpo celeste fornisce anche un’informazione su quale sia la zona da cui tale materiale proviene. Queste informazioni sono molto importanti per capire i meccanismi di formazione e di evoluzione del Sistema Solare. E, come fa notare il responsabile, le meteoriti sono un po’ come dei “fossili”, come i geologi studiano la storia della Terra analizzando e datando le rocce terrestri, così fanno i planetologi con le “rocce celesti”.

Le analisi

Attualmente i frammenti ritrovati sono stati trasferiti per le dovute analisi, presso i Laboratori del Dipartimento di Scienze della Terra e del Museo di Storia Naturale dell’Università degli Studi di Firenze. La ricerca sarà coordinata da Giovanni Pratesi in collaborazione con Vanni Moggi Cecchi e gli altri colleghi di PRISMA con specifiche competenze.

Sala principale di misura presso il Laboratorio del Monte dei Cappuccini a Torino.
Sala principale di misura presso il Laboratorio del Monte dei Cappuccini a Torino.

Le analisi e le misure a cui saranno sottoposti i campioni per determinarne le caratteristiche e la classificazione saranno molteplici, per citarne alcune si passerà dalla pesatura con bilancia di precisione alla fotografia a vari ingrandimenti, dalla scansione a 3D all’analisi SEM, ovvero utilizzando un microscopio elettronico a scansione. Seguiranno analisi a raggi X, quelle di spettrometria di massa e spettroscopia, mentre presso il laboratorio del Monte dei Cappuccini a Torino, sotto la supervisione di Carla Taricco verrà misurato lo spettro in raggi gamma per determinare i radioisotopi, ovvero la parte radioattiva degli elementi contenuti nel frammento, e la dimensione del corpo progenitore. Per finire, lo studio sulla crosta di fusione permetterà di descrivere i processi di transito e di frammentazione in atmosfera che hanno interessato questo meteorite. Tutti questi dati, come quelli che hanno interessato precedentemente altre meteoriti, verranno raccolti e archiviati in un database chiamato IA2 che costituisce l’archivio nazionale dell’INAF e che si trova all’Osservatorio di Trieste.

La meteorite del 2017

Anche se la rete PRISMA è operativa solamente da tre anni, e nel primo periodo erano attive poche telecamere, l’evento più clamoroso, dopo quello di Capodanno 2020, si è verificato il 30 maggio 2017.

Immagini del bolide del 30 maggio 2017 ripreso da 3 delle 4 camere PRISMA operative al momento.
Immagini del bolide del 30 maggio 2017 ripreso da 3 delle 4 camere PRISMA operative al momento.

Come ricorda Gardiol,

avevamo appena installato la quinta telecamera della rete presso il Liceo Paleocapa di Rovigo che un intenso bolide, la notte stessa, solcava i cieli di Emilia-Romagna e Veneto per andare a spegnersi tra Padova e Venezia. È stato parecchio intenso, il software di analisi dei dati non era ancora stato testato, per cui abbiamo faticato non poco a calcolare un potenziale punto di impatto di eventuali frammenti. Io non mi ero accorto di nulla, il giorno successivo avevo appuntamento dal notaio per l’acquisto di casa ed ero tutto concentrato su questo aspetto personale. Per tutta la mattina sono stato bombardato di telefonate da parte di colleghi che volevano avere notizie, capire se le nostre telecamere avevano visto il bolide, perché erano assediati dai giornalisti, ma io non potevo rispondere. Effettivamente la camera di Rovigo l’aveva ripreso perfettamente, ma era l’unica in zona al momento e non siamo riusciti a determinare l’area di possibile caduta con buona precisione. È comunque stato un evento molto utile perché ha contribuito a far conoscere PRISMA al pubblico, e ci ha permesso di fare un po’ di allenamento che si è rivelato prezioso nel caso del bolide di Capodanno.

Segnala un bolide

Con questo eccezionale ritrovamento, il primo in Italia di questo tipo, e uno dei pochi nel mondo, la rete PRISMA ha mostrato tutte le sue potenzialità. L’obiettivo è quello di aumentare ancora di più la presenza delle telecamere in modo da poter coprire tutto il territorio nazionale, ci sono infatti ancora parecchie aree scoperte che sarebbero utili non solo per il monitoraggio, ma anche per rendere ancora più veloce il calcolo di traiettoria e zona di caduta di altri eventuali fenomeni che come abbiamo visto non sono così infrequenti.

Quindi al momento se avvistate di giorno o di notte una palla luminosa che attraversa il cielo potete segnalarlo sul sito del progetto PRISMA così come nel caso del ritrovamento di frammenti, per partecipare invece attivamente alla rete installando una camera si può scrivere all’indirizzo email: daniele.gardiol@inaf.it.

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