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I quattro stadi di
evoluzione
del sistema Solare
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METEORITI COMETE e TECTITI
La Terra durante il suo viaggio intorno al Sole incontra
costantemente corpi solidi che a volte, per le loro caratteristiche
orbitali e dimensioni, sono catturati nel campo gravitazionale
terrestre ed entrano nell'atmosfera.
Tra i corpi di maggiori dimensioni gli ASTEROIDI e le COMETE
rappresentano gli ultimi resti di una popolazione sterminata di
piccoli oggetti che all'inizio della storia del sistema solare si
aggregarono per formare gli attuali pianeti.

Gli asteroidi si concentrano in massima parte nella "Fascia degli
asteroidi", la regione di spazio compresa tra le orbite di Marte e
Giove.
Le continue interazioni gravitazionali tra questo fiume di corpi e i
due pianeti confinanti provocano frequenti collisioni tra gli
asteroidi, con formazione di numerosi frammenti.
Alcuni di questi, scagliati via nello spazio dall'urto, intersecano
l'orbita della Terra, ne sono attratti fino a cadervi sopra: sono le
METEORITI.
Fascia degli asteroidi

METEORITI
Per capire come il Sistema solare e la Terra si siano formati ed
evoluti, bisogna studiare rocce antiche. Sulla Terra la tettonica e
l’erosione determinano il riciclaggio continuo delle rocce e
minerali. Sulla Terra la roccia più vecchia è datata 4.0 Ga.
Bisogna quindi studiare rocce provenienti da altri pianeti
(Luna) oppure le meteoriti residui dei planetesimi che
popolavano la nebulosa intorno al protosole.

Durante la sua storia, la Terra è stata colpita da numerosi oggetti di
provenienza extraterrestre, ma sia l’azione dell’erosione che quella della
tettonica delle placche hanno cancellato le tracce di questi impatti…
Non come sulla Luna

Meteor Crater, Arizzona (USA)
Struttura di impatto di circa 1200 m di diametro, profonda 175 m, originatasi a seguito
dell’impatto di una meteorite circa 45 mila anni fa.

Chicxulub, (Yucatan)
Immensa struttura di impatto di circa 200 km di
Diametro, originatasi a seguito dell’impatto di una
meteorite circa 65 Ma, al limite tra Cretaceo e
Terziario. Si ipotizza che il meteorite avesse avuto un
diametro di circa 10 km.
Le tracce di tale impatto sono in tutta la Terra e sono rappresentate da un sottile deposito di sedimenti ricchi
in iridio che demarca il limite geologico Cretaceo-Terziario (KT). In questo periodo si ebbe anche
l’estinzione di circa il 70% delle specie viventi.

Altered impact melt spherules from the K/T boundary sediments in Haiti. These objects form a bed nearly half a meter thick, which is
covered by a second, iridium-rich bed. The scale along the bottom of the photograph has 1mm divisions.

METEORITI:
CLASSIFICAZIONE
Le meteoriti vengono classificate in base
alle loro caratteristiche mineralogiche,
petrografiche e chimiche.
Ci sono tre grandi classi di meteoriti:
ROCCIOSE
FERROSE
ROCCIOSO-FERROSE

METEORITI ROCCIOSE

METEORITI ROCCIOSE
sono costituite per lo più da silicati di Fe e Mg: OLIVINA + PIROSSENO
+\- PLAGIOCLASIO, contengono anche VETRO (quantità variabile).
Le fasi metalliche (leghe di Fe-Ni) sono assenti o comunque scarse.
ρ = 3.5-3.8 g\cm 3 (maggiore della crosta terrestre).
Fanno eccezione le
CONDRITI CARBONACEE ρ < 3.0 g\cm 3
METEORITI ROCCIOSE (GRUPPI)
1. CONDRITI (hanno condruli)
2. ACONDRITI (non hanno condruli)
3. CONDRITI CARBONACEE (contengono molto C e molecole organiche)

Saratov
condruli
CONDRITI
Sono le più vecchie ed hanno
composizione simile a quella del Sole.
Rispetto al Sole sono impoverite di H e
He ed altri elementi volatili. Sono le più
costituite dal materiale con cui si è
formato il Sistema solare. Per la loro età
e composizione chimica più primitiva
vengono usate come standard di
comparazione.
Belaya Gore (Russia) 6.9.1918.
Numerose pietre, per un totale di
316 chilogrammi, furono raccolte a
Belaya Gore dopo la caduta di un
bolide. Saratov è una condrite
rocciosa OLIVINA-IPERSTENE
(L4). Ha una struttura friabile e
ricca di condruli (le cui dimensioni
vanno da 1 mm a 12 mm).

Condruli: granuli o aggregati sferoidali (dimensioni raramente superiori al mm) cristallizzati con
strutture radiali costituite da olivina e\o pirosseno (bronzite-enstatite).
Queste strutture testimoniano una fase di repentino riscaldamento (>1700 K) e rapido
raffreddamento (< 1 ora) nella nebulosa.
CONDRITI

CAI (Calcium, Aluminium-rich Inclusions
Molte condriti contengono inoltre CAI (Inclusioni ricche in Ca e Al). Sono inclusioni refrattarie con
forma irregolare (circa 1 cm) costituite da ossidi e silicati quali spinello, hibonite, melilite etc. I
minerali spesso sono zonati. Insieme alle condrule le CAI sono considerati solidi primari cioè formati
nella nebulosa prima della formazione dei planetesimi.
Nella matrice delle condriti sono anche presenti due altri tipi di componenti:
1) minerali di bassa pressione quali argille, carbonati, solfati e materia organica: probabilmente
questi si sono prodotti dall’azione di fluidi (H 2 O) all’interno dei planetesimi;
2) polvere interstellare inalterata costituita da granuli sub-microscopici di diamanti, SiFe, grafite e
ossidi di alluminio. Questi minerali sono stati introdotti nella nebulosa pre-solare da stelle vicine,
prima che i planetesimi si siano formati. CONDRITI

ACONDRITI
Queste meteoriti sono in apparenza molto simili alle rocce ignee terrestri. Oltre che Ol e Px
possono contenere Plagioclasio (rocce basaltiche).
Poiché le acondriti sono di natura ignea, si ritiene che esse si siano formate su corpi
differenziati del sistema solare. Tali corpi, infatti, sono grandi abbastanza per essere stati in
passato completamente fusi, in modo da permettere agli elementi più pesanti di scendere
verso il centro della massa. Ciò appare evidente in un corpo, come la Terra, in cui ci sono
delle aree chimicamente distinte: il nucleo, il mantello e la crosta. Questo processo di
formazione per fusione toglie anche ogni traccia di condri: di qui il nome di "acondrite“.
Zagami
Crosta di fusione
Il 3 ottobre 1962 un'unica roccia di circa
18 chilogrammi cadde vicino a Zagami
Rock, Katsina Province (Nigeria). Si
ritiene che ZAGAMI si sia originata sul
pianeta Marte e sia dunque un campione
della crosta marziana staccatasi dalla
superficie in seguito all'impatto di un
asteroide. Ha età pari a 1,3 miliardi di
anni (quindi relativamente giovane
rispetto alle altre meteoriti), Zagami è un
basalto.
Il 28 giugno 1911, alle ore 09:00 UT, più di
quaranta pietre caddero a terra presso
Alessandria d'Egitto: la caduta era stata
preceduta dall'apparizione di una nube e
da parecchie detonazioni. Il peso totale del
materiale recuperato è pari a circa 40
chilogrammi. NAKHLA fa parte del
gruppo di meteoriti conosciuto come
gruppo SNC. Si ritiene che sia di origini
marziane.
Nakhla

CONDRITI CARBONACEE (C)
Queste meteoriti sono tra le più complesse di tutte le meteoriti. Sono rare, primitive e
contengono composti organici. Ma soprattutto esse contegono minerali levigati dall'acqua e
ciò dimostra che c'era dell'acqua in movimento al loro interno, poco tempo dopo la loro
formazione.
Due condriti carbonacee, Allende e Murchison, sono di particolare interesse per gli
scienziati. Curiosamente, entrambe caddero nel 1969, ma in parti opposte del mondo.
ALLENDE
ALLENDE è una condrite carbonacea
del tipo III (CV3) caduta ad Allende
(Messico) l'8 febbraio 1969. Questa
meteorite si è formata nella nebulosa
solare 4,56 miliardi di anni fa e contiene
granuli di materia interstellare (si tratta
dei resti della stella che esplose prima
della formazione del nostro Sole)
all'interno di inclusioni ricche di calcio
e alluminio. Allende è tra il materiale
più antico che si conosca.

MURCHISON
Come tutte le condriti carbonacee,
Murchison ha una natura primitiva.
Un'immagine ravvicinata mette in
evidenza la grande quantità di
condruli che possono trovarsi in
questo tipo di meteoriti.
La meteorite MURCHISON (Australia) è
una condrite CM2: si ritiene che sia di
origine cometaria, giacché ha un elevato
contenuto di acqua (12%). Fino ad oggi
all'interno di Murchison sono stati trovati
ben novantadue amminoacidi (i
"mattoni" delle proteine): solamente
diciannove di essi si trovano sulla Terra.

METEORITI FERROSE (o SIDERITI)
Il loro componente fondamentale è una lega di Fe-Ni con limiti ampi di
concentrazione reciproca (es. NiO 1-30 wt. %).
ρ = 7.6-7.9 g\cm 3
La loro origine extraterrestre è certificata dal fatto che sul nostro pianerta il Fe è sempre
combinato con altri elementi.
Le classificazioni chimiche delle meteoriti ferrose sono basate sul rapporto tra la
quantità di gallio e germanio e il livello di nichel presente nella meteorite. La
classificazione strutturale si basa sulla presenza all’interno di alcune strutture
particolari:
1. ESAEDRITI (Fe 94%, Ni 6%)
2. OTTAEDRITI (Fe 94-86%, Ni 6-14%)
3. ATAXITI (Fe 86-70%, Ni 14% - 30%)

ESAEDRITI
Masse grigie di ferro-nichel (Fe 94%, Ni 6%) con strie giallastre di solfuri
(troilite).
Sono sideriti che, dopo la lucidatura ed attacco nitrico della loro superficie,
mostrano tracce di sfaldatura secondo piani corrispondenti alle facce di un cubo.
Tali lineature si chiamano: lineature di NEUMANN e probabilmente sono dovute
alle sollecitazioni meccaniche provocate dalle onde d’urto.
esaedrite
lineature di NEUMANN

OTTAEDRITI
Masse grigie di ferro-nichel (Fe 94-86% Ni 6-14%) in cui sono evidenti le figure di
Widmanstatten.
Sikhote-Alin
Il 12 febbraio 1947 un bolide, la cui massa fu
stimata tra le 70 e le 100 tonnellate, esplose a
circa 6 chilometri d'altezza sopra le montagne
Sikhote-Alin, a nord di Vladivostok (Russia).
Figure di Widmanstatten in una superficie di
pochi cm² di una ottaedrite. Le figure sono
sistemi di lamelle che si intersecano con
angoli variabili a seconda della
concentrazione dell’acido usato. Tali figure
si osservano su meteoriti aventi più di 14%
di Ni.

ATAXITI
Hanno un contenuto in nichel compreso tra il 14% ed il 30%.
Dopo la lucidatura ed attacco nitrico della loro superficie non mostrano particolari
strutture

Le classificazioni chimiche delle METEORITI FERROSE sono basate sul rapporto
tra la quantità di gallio e germanio e il livello di nichel presente nella meteorite. In
questo modo è possibile ottenere raggruppamenti ben definiti. Si suppone che le
meteoriti appartenenti al medesimo gruppo chimico derivino dal medesimo corpo,
anche se esse sono differenti dal punto di vista strutturale.

METEORITI ROCCIOSE - FERROSE (o SIDEROLITI)
Il loro composizione e data da parti di lega di Fe-Ni e minerali silicati.
ρ = 4.7 g\cm 3
La loro classificazione è basata sulle specie minerali presenti.
1. MESOSIDERITI (plagioclasio – pirosseno)
2. PALLASITI (olivina)

MESOSIDERITI
Le mesosideriti sono tra le più strane di tutte le meteoriti. Esse sono costituite da una
breccia di un miscuglio di silicati (pirosseno e plagioclasio) e metalli in parti quasi
uguali: ciò è un indizio di impatti multipli ripetuti.
Trovata nel 1861 nel Deserto di
Atacama (Cile) e classificata come
mesosiderite, Vaca Muerta è una
meteorite ricca di metalli e
contenente molti silicati e
parecchie inclusioni di EUCRITE
(plagioclasio e pirosseno). Viste
queste caratteristiche, il corpo
progenitore deve essere stato
colpito diverse volte da oggetti di
varia composizione, in modo che i
vari componenti si sono
sminuzzati, mescolati e fusi
insieme.

PALLASITE
Sono costituite da cristalli di olivina, racchiusi all'interno di una matrice costituita da
leghe di Fe-Ni.
Le pallasiti sono assai rare. Si ritiene che si siano formate in corpi differenziati,
nell'area di transizione tra il nucleo ricco di metalli e il mantello ricco di olivina, dove
l'olivina può raffreddarsi abbastanza lentamente per permettere la formazione di
cristalli relativamente grandi.
Brenham
Questa pallasite venne trovata a
Brenham, Kiowa County (Kansas,
USA) nel 1882. Da allora è stata
raccolta più di una tonnellata di
materiale: Brenham è quindi la
meteorite più numerosa nella rara
classe delle pallasiti. Questa
fotografia mostra una sottile
sezione (2-3 mm) di Brenham, in
modo da evidenziare la natura
trasparente dei cristalli di olivina.

ETA’ DELLE METEORITI
La maggior parte delle meteoriti hanno un’età compresa tra 4.5 e 4.7 miliardi di anni.
Tale età concorda con l’età stimata del Sistema Solare e della Terra. Le esigue
differenze nelle età tra i diversi gruppi (es. condriti-acondriti) sono riferibili alla
differenziazione avvenuta nelle primissime fasi della formazione del sistema solare.
Tali differenziazioni hanno prodotto corpi (planetesimi) con un nucleo costituito da
leghe di Fe-Ni (meteoriti ferrose) e con un mantello con matrice di Fe-Ni e olivina
(pallasiti).
Alcune meteoriti, indicate con SNC, hanno età compresa tra 1.3-1.4 miliardi di anni.
Tali meteoriti sono basaltiche (acondriti) e la loro composizione risulta simile alle
rocce basaltiche eruttate dai vulcani terrestri. Ciò fa presupporre una simile origine
per queste meteoriti ma non si spiega come possano essersi formate visto che 1.3
miliardi di anni fa l’attività vulcanica negli asteroidi e nella Luna era già terminata.
Si ipotizza che queste meteoriti siano lave eruttate da qualche pianeta del sistema
solare ma non si capisce come possano essere sfuggite al campo gravitazionale di
tale pianeta.

METEORITI FERROSE (SIDERITI)
PALLASITE
ACONDRITI ?
(NON MARZIANE)
PLANETOIDE
Diametro variabile da poche decine
a poche centinaia di Km

LE COMETE

Chioma e coda si formano per la sublimazione del ghiaccio del nucleo
quando la cometa si avvicina al Sole ed inizia a riscaldarsi. Chioma -
strato gassoso composto da 80% H 2 O e 20% CO. Coda - formata da gas
e polveri che fuoriescono dal nucleo, i gas vengono ionizzati dalle
radiazioni solari.
Coda di ioni
Coda di polveri
Chioma
Le comete hanno un nucleo solido composto da ghiaccio e polveri. Ci
sono anche ammoniaca, metano, anidride carbonica, acido cianidrico.

TECTITI
Frammenti di natura vetrosa, privo di minerali cristallizzati, di colore verde o nero, di forma
varia, con dimensioni di qualche centimetro. Le tectiti contengono alte percentuali di silice e di
ossidi di alluminio, ferro e potassio.
Principali luoghi di ritrovamento delle Tectiti
Sono costituite da una sostanza vetrosa ad
alto contenuto in silice e presentano varie
forme, sferoidali, lenticolari, cilindriche,
ecc.; molte delle tectiti rinvenute in
Australia (australiti) hanno un profilo
aerodinamico difficilmente spiegabile
senza ammetterne una natura meteoritica.

STRUTTURA E COMPOSIZIONE
DELLA TERRA