Per secoli, l'umanità si è accontentata di chiamarle 'stelle cadenti' e di passare oltre. Ma ora gli scienziati hanno dato un'occhiata più da vicino a ciò che accade quando le rocce spaziali precipitano nell'atmosfera terrestre e - cosa cruciale - sopravvivono al viaggio. Dopo aver esaminato video e fotografie di 75 cadute di meteoriti, i ricercatori hanno identificato sette stadi distinti che descrivono come questi oggetti si trasformano in meteoriti. L'analisi, pubblicata su Meteoritics & Planetary Science, rivela che la fusione e la frammentazione giocano un ruolo molto maggiore di quanto si credesse in precedenza nel determinare quanto materiale perde una roccia, quanto rapidamente rallenta e dove finiscono i suoi frammenti.

"Pensavamo che le rocce solide evaporassero a causa dell'enorme calore e della luce brillante generati dalla collisione con l'aria", ha detto l'astronomo delle meteore e autore principale Dr. Peter Jenniskens del SETI Institute e del NASA Ames Research Center. "Abbiamo invece scoperto che prima la fusione e poi la frammentazione controllano come una roccia perde massa". In altre parole, la nozione romantica di una roccia che semplicemente brucia viene sostituita da un dramma più violento e a più atti.

Il viaggio inizia nella Fase 1, in alto sopra la Terra, dove l'atmosfera diventa abbastanza densa da far generare alla roccia in arrivo un'onda d'urto davanti a sé. Mentre la roccia collide con le molecole d'aria, sia la sua superficie che il gas circostante si riscaldano e iniziano a brillare, producendo la scia luminosa comunemente nota come meteora o 'stella cadente'. Durante la Fase 2, la meteora viaggia in un'aria sempre più densa, facendo intensificare la sua luminosità. Alcune meteore mostrano anche cambiamenti ripetuti di luminosità, che possono rivelare quanto velocemente stanno ruotando. Tra gli oggetti in rotazione più veloce esaminati, una rotazione completa richiedeva tra 0,5 e 5 secondi - una rotazione vertiginosa per una roccia.

Entro la Fase 3, la meteora è diventata molto più luminosa, trasformandosi in una palla di fuoco. A questo punto, la fusione diventa il processo principale responsabile della rimozione di materiale dalla roccia. Il flusso d'aria intenso strappa il materiale fuso dalla sua superficie, producendo goccioline che continuano a evaporare dopo essersi separate dal corpo principale. "In laboratorio, non possiamo generare la quantità di radiazione che si verifica in un ingresso atmosferico naturale a quelle velocità", ha detto Eric Stern, ex NASA Ames e ora chief scientist presso Hyperspace Technologies, Inc. "La roccia potrebbe invece frammentarsi ed erodersi aggressivamente, ma allora non ci aspetteremmo la sistematicità osservata in come le palle di fuoco si illuminano". Traduzione: il laboratorio non riesce proprio a replicare il cosmo, ma le palle di fuoco si comportano secondo copione.

La palla di fuoco entra nella Fase 4 a un'altitudine di circa 60 chilometri (circa 40 miglia), quando la fusione raggiunge un equilibrio relativamente stabile. Durante questa fase, la luminosità della palla di fuoco rimane quasi costante o aumenta a un ritmo costante. Secondo i ricercatori, la sola fusione può alla fine rimuovere fino al 40 percento della massa originale della roccia - un piano dimagrante significativo per una roccia spaziale.

Mentre la palla di fuoco scende negli strati più densi dell'atmosfera, l'aumento della pressione dell'aria inizia a fratturare la roccia. Questo segna l'inizio della Fase 5, quando pezzi si separano dal corpo principale e possono produrre ripetuti lampi di luce. Una scoperta particolarmente sorprendente è stata quanto presto inizi questa rottura. I ricercatori hanno scoperto che le rocce possono iniziare a frammentarsi quando la pressione dell'aria che agisce sulle loro superfici frontali raggiunge solo circa un quinto della resistenza misurata nei meteoriti recuperati sulla Terra. Suggeriscono che il riscaldamento durante l'ingresso atmosferico, insieme alle crepe lasciate da precedenti collisioni nello spazio, possa indebolire le rocce abbastanza da spiegare questo comportamento inaspettato. È durante questa fase che la roccia rimanente inizia a restringersi rapidamente e subisce un sostanziale rallentamento. Più estesamente si frammenta, più velocemente perde velocità. "Siamo riusciti a collegare quel rallentamento dovuto alla frammentazione alle precedenti descrizioni matematiche basate sull'ablazione", ha detto il co-autore Stu Pilorz del SETI Institute.

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