11/10/21

Le tectiti: minuscoli asteroidi di vetro *

Questo articolo è inserito in "I miei amici Asteroidi"

 

Le tectiti... piccoli frammenti sicuramente associati a grandi impatti asteroidali con il nostro pianeta. Probabilmente composti da materiale terrestre, esse, comunque, sembrano ricordare le origini aliene. Un articolo giocoforza semplificato di planetologia, che ha visto la supervisione del nostro geologo di fiducia, Guido, a cui vanno i miei ringraziamenti.

Le tectiti possono essere identificate grossolanamente come piccoli frammenti di vetro. Ricordiamo che il vetro deriva da silicati che hanno subito la fusione e che poi si sono raffreddati velocemente, evitando la formazione di strutture cristalline, rimanendo, perciò, in uno stato amorfo. Le tectiti deriverebbero, perciò, da rocce che hanno  subito un notevole  rialzo della temperatura in grado di farle fondere, ma che poi si sono raffreddate molto rapidamente. In particolare, le tectiti sono accomunate da una caratteristica estremamente peculiare e tipica di questo tipo di oggetti: il contenuto di acqua estremamente basso, così basso da renderle quasi del tutto anidre. I vetri vulcanici hanno mediamente contenuti in acqua molto più elevati, come mostra il grafico sottostante.

Diverso contenuto in acqua tra tectiti, vetri da impatto (particelle vetrose rinvenute entro o in prossimità di crateri da impatto) e vetri vulcanici. Si noti la scala logaritmica delle ordinate. Fonte: G. Giuli, Univ. Camerino

Ma quali tipi di rocce potrebbero aver subito un riscaldamento così violento? Forse quelle vulcaniche? No, sembra proprio che non sia vero, dato che il "vetro" che proviene dal raffreddamento dalle rocce incandescenti dei vulcani dà luogo all'ossidiana. Anch'essa è di vetro, ma con una struttura chiaramente diversa. Sia l'ossidiana che le tectiti non sono certo trasparenti come il vetro che ci circonda, ma dobbiamo tenere conto delle impurità che contengono e che le danno un colore grigiastro, più o meno scuro, a volte tendente al verde.

Ma allora, dove sta la differenza? Sta nel fatto che l'energia necessaria a formare le tectiti deve essere talmente grande da essere associata solo e soltanto all'impatto di  meteoriti terrestri sul suolo terrestre. In passato si pensava che esse stesse fossero di origine lunare o marziana, ma esami ulteriori hanno oggi fatto rigettare, dalla quasi totalità degli studiosi, questa ipotesi. Al più, esse potrebbero contenere qualche traccia del meteorite, ovviamente fusosi assieme alla crosta terrestre. Oltretutto, l'origine lunare è stata esclusa, dato che se valesse, le tectiti si dovrebbero trovare un po' dappertutto e, invece, sono abbastanza ben localizzate attorno a grandi crateri da impatto. Ricordiamo che i frammenti fusi creatisi nell'urto potrebbero, come accade in realtà, spingersi fino a centinaia di chilometri di distanza dal cratere. Forse è ciò che capitato nella vasta zona dell'Asia orientale e dell'Antartide, dove le tectiti sono numerose e si pensa possano aiutare a trovare il luogo di un gigantesco cratere d'impatto, di almeno 200 km di diametro, che, forse, si cela sotto il ghiaccio antartico.

Diversamente dai vetri da impatto, le tectiti, in virtù della loro massa molto piccola, dopo l'impatto raggiungono l'alta atmosfera (qui subiscono un repentino raffreddamento), dove possono permanere per tempi notevoli (alcuni modelli indicano fino a qualche decina di migliaia d'anni) prima di ricadere sulla superficie terrestre dopo essere state trasportate dalle correnti d'alta quota. Durante la fase del "rientro" l'interazione con gli strati meno rarefatti dell'atmosfera le riscalda producendo una seconda fusione, questa volta confinata agli strati superficiali. La fusione secondaria è responsabile dell'aspetto "butterato" o striato della loro superficie. In alcuni casi possono darsi forme particolari, che fanno assomigliare la tectite ad un bottone o qualcosa del genere,

Tectite a bottone. Nell'angolo in basso a destra è schematizzata la genesi della strana forma assunta nella ricaduta verso terra.

  

Insomma, tectiti come piccoli figli degli asteroidi, nel senso che esse sono dovute alle meteoriti che provengono dai "genitori" più lontani, a seguito di urti reciproci? Qualcosa di più... molto di più e mi fa un po' strano che nessuno abbia ancora fatto il paragone (o almeno io non l'ho mai letto...).

Per vedere questa unione tra microcosmo (tectiti) e macrocosmo (asteroidi), basta confrontare una delle forme più comuni tra le tectiti e quelle che si vedono sempre di più tra gli asteroidi (e non solo). La figura che segue mostra, infatti, una forma abbastanza comune tra le tectiti.

Una tipica forma delle tectiti, a doppio lobo. Notiamo anche come, quando uno dei due lobi riesce a separarsi dall'altro, si ha una forma molto allungata, simile a una goccia. L'attimo di separazione è stato "congelato" dall'abbassamento improvviso della temperatura.

Ma la forma a doppio lobo è diventata famosa tra gli asteroidi come mostra la celebre Kleopatra, il piccolo 2014 JO25 e, perfino, Arrokoth (già Ultima Thule) visitato da New Horizons. Per non parlare, poi, della ancor più famosa cometa, visitata dalla sonda Rosetta. Le loro forme si susseguono in tale ordine nella figura seguente.

In altre parole, binari a contatto e poco importa se sono stati "bloccati" durante la loro formazione o sono ricaduti uno sull'altro (due momenti di un unico processo).

Ma come è possibile che questa forma sia stata ottenuta con un meccanismo analogo? Niente di veramente strano.

Nel caso delle tectiti, i frammenti fusi vengono scagliati nella bassa atmosfera, per poi ricadere. Nel far ciò, però, le tectiti ruotano velocemente e la forma di equilibrio tende ad essere un ellissoide molto allungato o, anche, una struttura binaria. Ma questo non è forse il processo che si pensa agisca per gli asteroidi riaccumulati come ammassi di pietre (Pile of Rubble)?

Nel caso dei "genitori" non si ha materiale fuso, ma un qualcosa di molto simile a un fluido che segue, a seconda del momento angolare acquisito al momento dell'impatto che lo ha frantumato, le stesse forme di equilibrio. Non comanda l'alta temperatura, ma, comunque, la rotazione e, in questo caso, l'autogravitazione che porta l'oggetto alla definitiva forma allungata o a "manubrio" o, addirittura allo sdoppiamento.

Nel caso delle tectiti i frammenti fusi hanno, analogamente, un loro momento angolare che determina la forma del fluido. Non hanno però né il tempo né l'autogravitazione sufficiente a fargli raggiungere una forma di equilibrio in quanto la loro forma transiente viene "congelata" dal rapido raffreddamento. I parametri in gioco sono diversi, ma la conclusione è molto simile: materiale fluido soggetto ad elevato momento angolare.

Adesso sì, che il paragone tra genitori e figli mi piace di più... Piccoli figli terrestri, nati dall'impatto, che copiano le forme dei loro genitori, bloccate durante la loro formazione. In altre parole, l'essenza stessa dell'asteroide, o del suo frammento caduto, viene trasferito nel pezzo di crosta terrestre che è lanciata verso l'alto.

Non solo frammenti veri di asteroidi, come nel caso di Vesta, ma anche frammenti che serbano un ricordo della loro storia.

Eh sì... piccoli asteroidi di vetro dalla vita brevissima.

4 commenti

  1. Alberto Salvagno

    Ma mediamente che dimensioni hanno?

  2. le dimensioni possono variare, ma solitamente sono dell'ordine dei centimetri.

  3. Frank

    Thanks Enzone, finalmente ho capito cosa è questo "sasso" che ho raccolto tempo fa in spiaggia.

  4. ciao bello! bello e fortunato...

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