14/08/14

C’è un limite al girotondo… *

Quando si tenta di superare la prova della centrifuga (a tanti candidati astronauti è capitato) è facile che prima o poi si svenga. Ho conosciuto persone che pur di riuscire non schiacciavano il pulsante di “stop” e arrivavano al collasso e alla perdita di conoscenza. Non per niente, si è poi fatto il contrario: il pulsante andava schiacciato costantemente e al suo rilascio, dovuto a uno svenimento, la macchina si fermava.

Un oggetto che aumenta la sua rotazione arriva anch’esso a un limite di sopportazione. Se la velocità superficiale che cerca di far scappare le molecole per la “tangente” (o -se preferite- la forza centrifuga) supera un certo valore ben determinato, il corpo si disintegra e i pezzi se ne vanno in giro da soli. L’autogravitazione cerca di limitare i danni, ma arriva fino a un certo punto (soprattutto se il corpo celeste è piccolino). L’aiuta, in questa impresa, anche il legame chimico tra le molecole (forze di coesione della materia), ma anche lui prima o poi cede.

La cosa diventa ancora più semplice per gli asteroidi del tipo pile of rubble, ossia “ammasso di pietre”. Essi sono formati da blocchi di materiale tenuti assieme solo dalla mutua gravità. Il loro girotondo ha un limite dovuto solo alla gravità reciproca. Ne abbiamo parlato spesso (li ho studiati per una … vita…).

Come mai, allora, si è scoperto un asteroide come 1950 DA che ruota più velocemente di quanto la teoria permetterebbe?  Le forze “normali” darebbero un risultato univoco: deve distruggersi. E, invece sta ancora tutto assieme. Studi accurati hanno evidenziato l’esistenza di una forza debole, ma sufficiente a tenerlo ancora unito in quella giostra velocissima. Essa è la forza di van der Waals, già ben conosciuta dai chimici. Non sto a spiegarla nei dettagli, ma, in parole povere, è una forza attrattiva (o repulsiva) che si esercita tra molecole a causa di differenze di carica elettromagnetica. Ossia (prendetela come spiegazione terra-terra) due molecole possono avere carica diversa a causa della sistemazione dei loro atomi e far nascere una forza di coesione tra loro. I chimici non mi picchino per questa eccessiva semplificazione!

Immagine radar di 1950 DA ottenuta ad Arecibo il 4 marzo 2001, mentre l’oggetto si trovava a una distanza di 0.052 UA. Il suo diametro è di circa un chilometro. Fonte: NASA.
Immagine radar di 1950 DA ottenuta ad Arecibo il 4 marzo 2001, mentre l’oggetto si trovava a una distanza di 0.052 UA. Il suo diametro è di circa un chilometro. Fonte: NASA.

Se gli asteroidi presentassero, in generale, questo ulteriore aiuto a mantenere una coesione al limite della distruzione completa, la faccenda potrebbe essere molto utile per eventuali operazioni di intervento nel caso di un asteroide in rotta di collisione. Invece di deviarlo dall’orbita (cosa non facile, dato che l’energia orbitale è dura da combattere), si potrebbe più facilmente farlo ruotare un po’ più velocemente, come nella centrifuga, e farlo “svenire”, ossia disgregarsi a distanza di sicurezza.

Sarebbero necessari studi “in loco” per valutare esattamente l’entità della forza di coesione, ma, per adesso non vi sono piani immediati di… asteroidaggi. Come ben sapete si preferisce continuare a mandare pezzi di metallo su Marte, sperando (?), prima o poi, di mandarci anche l’uomo (io sarei anche d’accordo solo se gli astronauti fossero i politici…).

Ma, ma… accidenti che fortuna! Non sarà un asteroide, ma la cometa di Rosetta è pur sempre un ammasso di molecole. Sì, sì, ha altre forze in gioco che cerano di disintegrarla e non solo la forza centrifuga, ma potrebbe facilmente presentare anche la forza di van der Waals. Oltretutto, Phile ci scenderà sopra con tutto il suo corredo strumentale. E’ un’occasione da non perdere per prendere due piccioni con una fava…

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6 commenti

  1. La forza di Van der Waals come agente coesivo? Mah, mi sembra strano...
    A meno di particolari molecole o di condizioni altrettanto particolari, i legami chimici o ionici sono molto più forti e quindi difficili da spezzare. Mah, avrò capito male... :-?

  2. io penso che la coesione è presente nello strato superficiale del regolite (o magari anche tra gli interstizi) e che diventa una specie di involucro che tiene insieme i blocchi sottostanti, benché essi siano vicini alla velocità di fuga. Una specie di collante che riesce a non scappare per le forze di van der Waals... Una colla molto speciale...

  3. beppe

    Un asteroide di gechi? Un omino con la loctite?
    Oppure raggi cosmici che eccitano la superficie?

  4. magari basterebbe un soffio di vento solare a eliminare il pericolo di collisione. O anche solo un geco che cammini sul suo equatore... :mrgreen:

  5. Mario Fiori

    Torno ora dalle ferie e forse sono ancora con la mente lontana, penso di capire che non tutti gli asteroidi, proprio per differenti composizioni, possano sfruttare questa forza scoperta da questo Signore, presumo Olandese o giù di lì, e dunque non tutti si potrebbero contrastare in questo modo. Urge studiare a fondo , hai ragione Enzo, ma aspòetteremo sicuramente a chiudere la stalla...

  6. Ben tornato Mario!
    sicuramente devono essere "ammassi di pietre" tenuti assieme per autogravitazione e coperti da uno spesso strato di polvere che farebbe da collante... Ma molti di quelli piccoli sono probabilmente così, a causa della complessa vita collisionale che li ha frantumati più volte.

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