Immagine di fantasia della caduta di un asteroide sulla Terra. (http://www.oceanleadership.org/files/images/asteroid4.jpg).

Dalla scomparsa dei dinosauri alle funeste previsioni di future catastrofi naturali, la caduta di pezzi di asteroidi sulla Terra è un tema che ricorre spesso. Vediamo di usarlo per studiare...
L'energia (E) è la capacità di un corpo di compiere un lavoro e il lavoro si definisce come il prodotto di una forza per lo spostamento del punto di applicazione nella direzione della forza: L = F x s.
La sua unità di misura è il joule che è uguale a 1J = 1N x 1m = 1 kg x 1m² x 1s^-2. Esistono molte forme diverse di energia. Il calore, per esempio, è una forma di energia e si misura in J o calorie (cal), 1 cal = 4,18 J. Esiste l'energia nucleare, quella chimica, quella elettromagnetica e così via. Ora dovete pensare che un corpo in movimento possiede una certa quantità di energia che si chiama energia cinetica. Questa energia dipende dalla massa e dalla velocità del corpo in movimento ed è pari a E = 12mv², dove m è la massa del corpo e v la sua velocità.
Se il corpo in movimento si ferma, la sua energia cinetica che fine fa?

Conservazione dell'energia meccanica: energia cinetica + energia potenziale. (http://www.petervaldivia.com/technology/energy/image/potencial-and-kinetic.bmp).

Per rispondere a questa domanda bisogna capire il principio di conservazione dell'energia che dice: "L'energia non può essere né creata né distrutta ma solo trasformata da una forma ad un'altra, oppure trasferita da un corpo ad un altro". In ogni reazione chimica o fisica non c'è mai perdita o guadagno netto di energia, ma ad ogni perdita corrisponde un uguale guadagno di energia e viceversa.
Se consideriamo l'energia meccanica di un corpo, questa è data dalla somma di due componenti note come energia potenziale e energia cinetica. L'energia potenziale potremmo pensarla come l'energia accumulata in un corpo, per esempio, in funzione della sua posizione. Guardate l'immagine del ciclista, in cima alla collina avrà una certa quantità di energia potenziale che nel momento in cui decide di tornare giù si trasformerà in energia cinetica. Salendo sulla collina il ciclista trasforma l'energia chimica dello sforzo muscolare in energia cinetica e quindi si muove. Arrivato in cima, l'energia cinetica si è trasformata in energia potenziale e ridiscendendo questa si trasforma prima in energia cinetica e poi viene dissipata per la maggior parte sotto forma di calore (cioè energia cinetica delle molecole!).
Ora pensiamo all'asteroide. Se un corpo celeste come un asteroide di una data massa si avvicina alla Terra con una certa velocità, questo avrà una sua energia cinetica. Nel momento in cui questo si schianta a Terra (e diventa quindi un meteorite, cioè, più precisamente, la parte di un asteroide che cade a Terra), tutta la sua energia cinetica si trasforma di colpo in calore. Quanto sarà questo calore?
Supponiamo di avere un meteorite di 100 kg che viaggia alla velocità di 70.000 km/h (velocità media stimata per un meteorite). L'energia liberata dallo schianto di questo meteorite sarebbe pari a E = 12mv² = 1,89 x 10¹⁰ J. Ricordatevi che la velocità va espressa in metri al secondo. Per avere un'idea di quanta sia questa energia, convertiamo il valore ottenuto in tTNT o ton, cioè tonnellate di trinitrotoluene, cioè tritolo, sostanza usata nella preparazione delle miscele esplosive. Il tTNT è un'unità di misura spesso usata per l'energia liberata dalle esplosioni.

Fungo atomico. (http://www.onoranzafunebre.com/images//bomba_atomica-hiroshima.jpg).

La bomba di Hiroshima liberò circa 15000 ton di energia. Sapendo che 1 ton = 4,184 x 10⁹ J, il nostro meteorite da 100 kg libererebbe un'energia pari a circa 4,5 ton (1,89 x 10¹⁰ : 4,184 x 10⁹). L'energia liberata da questo meteorite sarebbe all'incirca tremila volte inferiore a quella della bomba di Hiroshima.
Il meteorite più grande caduto finora sulla Terra nel 1920 in Namibia aveva una massa di 60 tonnellate, cioè 60000 kg. In questo caso, ammesso che la velocità fosse quella media indicata nell'esempio precedente, l'impatto liberò un'energia pari a circa 2700 ton, cioè solo sei volte inferiore alla bomba di Hiroshima.
Ma attenzione perché la velocità del meteorite può essere anche maggiore! Considerando una velocità di 250000 km/h (una delle velocità massime stimate per i meteoriti), il meteorite caduto in Namibia avrebbe liberato circa 35000 ton, cioè più del doppio dell'energia della bomba di Hiroshima!
Allora ragazzi...quando sentirete alla TV che si sta avvicinando un meteorite...fatevi dire quanto è grande e a che velocità sta andando, fate due conti...e scappate!

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)