Numero 18 - 22/11/2002
Una Pubblicazione scientifica di SGF e NEODyS

Speciale: il primo cratere da impatto scoperto in Italia

La scoperta del cratere da impatto nel Sirente

di Jens Ormö, Angelo Pio Rossi, and Goro Komatsu - Copyright Tumbling Stone 2002

Nel cuore delle montagne d'Abruzzo, nella piana dei Prati del Sirente, c'e' un piccolo lago di forma circolare. Un bordo prominente corre intorno al lago. La strana forma della struttura ha attirato l'attenzione del primo autore di questo articolo (Jens Ormö) durante un periodo di lavoro a Pescara, tra il 1999 e il 2002. Jens, a quel tempo, lavorava alla International Research School of Planetary Sciences (IRSPS), Universita' d'Annunzio, come geologo di impatti. Dopo gli anni di ricerca che hanno seguito la scoperta, e che verranno descritti nel seguito dell'articolo, il lago del Sirente sembra oggi essere il primo cratere da impatto riconosciuto in Italia (click here to go to T.S. issue number 4: "All you have to know about impact structures" by L.Giacomini). La scoperta del cratere del Sirente e' stata una pura coincidenza, ma dimostra l'importanza della mobilita' e della collaborazione tra ricercatori con esperienze diverse. Questo perchè scienziati provenienti da studi diversi guardano alle cose con occhi diversi.

Nel caso pecifico, la scoperta e' avvenuta mentre Jens si preparava per una scampagnata domenicale in montagna, grazie ad una fotografia in una guida turistica del Parco Regionale del Sirente. La fotografia raffigurava una pianura con un piccolo laghetto circolare al centro. Di piccoli laghi, l'Abruzzo e' pieno, ma questo in particolare, era circondato da un bordo elevato, che lo rendeva eccezionale. Un gruppo di studio, formato insieme ai colleghi Angelo e Goro, ha subito effettuato un primo viaggio di ricognizione. Il lago, che risultava piu' grande di quanto non si pensasse, presentava una somiglianza impressionante con gli altri crateri da impatto riconosciuti nel resto del mondo (vedi T.S. numero 4: Barringer crater, oppure T.S. numero 16).
Dopo aver eliminato le altre possibili cause di formazione (dovute alla geologia vulcanica locale) solo tre spiegazioni plausibili rimanevano: una struttura di origine glaciale, un serbatoio d'acqua scavato dall'uomo o un cratere da impatto.

Essendosi il lago formato su sedimenti non rocciosi, non potevano esserci breccia (see. dict. in english) o altri sassi espulsi nell'impatto. Per questo motivo, ci si è concentrati sulla descrizione della morfologia e la datazione della formazione.

La morfologia e' stata dunque studiata in dettaglio, prendendo le misure del bordo del lago e dei dintorni: il bordo si alza in media a 2.2 m al di sopra del suolo circostante e misura in larghezza circa 15. Il lago e' leggermente ovale con un diametro massimo di 140m.
Gli studi sono continuati con dei carotaggi del terreno: uno vicino al centro del lago, di 7 metri, e due sul bordo (di 3 e 5 metri). Queste misure hanno confermato che il fondo del lago e' costituito da sedimenti non rocciosi.

clicca sull'immagine per scaricare dal sito del Parco una mappa del luogo.

Utilizzando le tecniche di datazione del carbonio, si è arrivati alla conclusione che il bordo è stato formato da materiale che è stato smosso e rigirato, come avviene tipicamente per i crateri da impatto. L'età di formazione può essere cosi' fissata tra il IV e il V secolo dopo Cristo.
A causa di questa sua "giovane età", è stata definitivamente esclusa la possibilità che il cratere sia di origine glaciale. Inoltre, il bordo del cratere corrisponde esattamente a quello che ci si aspetterebbe da un impatto nel materiale specifico in cui esso è avvenuto.
Infine, un'ultima caratteristica del cratere e' stata presa in considerazione. Bisogna sapere che, se l'impatto avviene su roccia solida, il materiale espulso che si trova sul bordo, riposera' su una superficie che si è sollevata a causa del fenomeno della "brecciation" (aumento di volume della roccia colpita). Nel caso in cui l'impatto avvenga su argilla bagnata, lo shock causa invece una compattazione e dunque una diminuzione di volume del suolo colpito.
Questa seconda caratteristica, presente nei crateri da impatto reali e sperimentali, è visibile anche nel cratere del Sirente, come una depressione lungo le sezioni del cratere e nel materiale prelevato.

Teoricamente, un cratere da impatto di dimensione pari al lago del Sirente, non può esistere da solo. Deve essere circondato da crateri minori. Questo a causa della frammentazione che subiscono i piccoli corpi celesti, come asteroidi e comete, che attraversano l'atmosfera, una volta catturati dall'attrazione terrestre.
La velocità di caduta caratteristica è di circa 20 km/secondo: più di 20 volte la velocità di un proiettile sparato da un fucile. In queste condizioni, l'impatto con l'atmosfera fa rompere il corpo e solo gli oggetti sufficientemente grandi da essere responsabili della formazione di crateri di circa 1Km di diametro possono rimanere integri nell'attraversare l'atmosfera.
In quest'ottica, lo studio è continuato con l'indagine del terreno circostante al Lago. Si e' presto scoperto che il lago era solo il maggiore di un campo disseminato di piccoli crateri. Quest'area misura circa 1Km quadrato, in accordo con quanto previsto dalla teoria per un evento simile.
A questo punto, con la scoperta dei crateri secondari, scendono vertiginosamente le probabilità che il lago sia stato scavato dall'uomo.

E' ben noto che quando un oggetto colpisce il suolo a velocità sufficientemente alta da formare un cratere delle dimensioni del lago del Sirente, la maggior parte dell'oggetto deve fondere e vaporizzarsi. I frammenti possono però vedere le loro velocità ridotte dall'attrito dell'aria, fino a sopravvivere all'impatto.
Inoltre, i meteoriti hanno spesso delle caratteristiche magnetiche che li differenziano dalle rocce terrestri. Per investigare se i crateri minori contenevano frammenti di meteoriti, e' stato effettuato un survey magnetico della zona, in collaborazione con i colleghi dell' Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Roma. I risultati preliminari indicano la presenza di anomalie magnetiche in quasi tutti i crateri secondari a una profondita' di qualche metro (anche se questi dati non sono ancora definitivi).
Si e' dunque deciso di scavare due piccoli crateri adiacenti, arrivando fino a una pofondita' di circa 9 metri per poter studiare la sorgente di queste anomalie e determinare la morfologia subsuperifciale. Le operazioni di scavo non hanno permesso di ritrovare nessun frammento di origine meteoritica. Ma dalle stime, i frammenti potrebbero trovarsi a circa 12 m di profondita' e dunque, lo scavo non e' forse stato sufficiente. Malgrado questo, sono stati ottenuti dei campioni per analisi geochimiche (ancora in corso).
Per quanto riguarda il lago, l'oggetto che lo ha causato deve essere esploso vaporizzandosi nell'impatto. Per questo, al di sotto della superficie del lago, non crediamo ci sia nessun meteorite.
Risultati dettagliati di questi studi sono pubblicati nel numero di Novembre della rivista scientifica "Meteoritics and Planetary Science". Nel prossimo futuro, gli studi continueranno e in particolare, la ricerca e' ora centrata sulla determinazione di tracce geochimiche del meteorite, che fornirebbero una prova inappellabile dell'origine da impatto del cratere.

Il cratere del Sirente e' di grande valore sia per la ricerca, sia per il Parco Regionale del Sirente. Vorremo ringraziare in questa sede l'ex-direttore del parco Edoardo Alonzo per il suo aiuto. Inoltre, bisogna ricordare che il cratere e' molto sensibile all'erosione, e che solo l'erba gli impedisce di essere distrutto da vento e pioggia. Per questo, vorremmo raccomandare ai visitatori di essere molto attenti a non danneggiare il prato erboso.
Ad oggi, ci sono circa 155 crateri da impatto riconosciuti sparsi nel mondo. Molti di loro hanno milioni di anni e hanno subito dei forti processi di erosione. A causa della giovane eta' geologica dell'Italia, finora nessun cratere da impatto era stato riconosciuto. E' vero che il cratere del Sirente e' molto piccolo, rispetto ai suoi colleghi sparsi nel mondo. Ma e' anche vero che, sempre a causa della sua giovane eta', il cratere e' molto ben conservato.
E costituisce un importane e valido esempio di impatto su terreno soffice.


Per informazioni aggiuntive contattare:

Dr. Jens Ormö (email: ormo@inta.es), Principal Investigator of the Sirente impact crater
Centro de Astrobiología (CSIC/INTA) -Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial

Angelo Pio Rossi (email: arossi@irsps.unich.it) and Dr. Goro Komatsu (email: goro@irsps.unich.it)
International Research School of Planetary Sciences -Universita d'Annunzio

Un reportage fotografico della scoperta... (in )


...e un modello 3d interattivo del cratere

Vi presentiamo un modello 3d interattivo del cratere del Sirenterealizzato dalle misure di Ormo e collaboratori. Potete navigare nel modello facendolo ruotare con il tasto sinistro del mouse, avvicinando o allontanando la camera con i tasti "+" e "-" , e tornare alla posizione iniziale con il tasto "b".

Installa il plugin Macromedia (l'installazione e' automatica) e buon divertimento...