Perché non esistono asteroidi sferici come i pianeti e pianeti a forma irregolare come gli asteroidi?


Consideriamo un corpo costituito da un materiale molto fluido (per
esempio un liquido o un gas) disperso e isolato nello spazio.
Supponiamo anche, per semplicità, che esso non sia in rotazione
(momento angolare totale nullo). In questo caso l’unica forza di un
qualche rilievo agente sul corpo è la propria gravità, e di conseguenza
il corpo tenderà ad assumere la forma che minimizza la sua energia
potenziale.
Anche senza fare complessi calcoli, non è difficile immaginarsi che
tale forma è quella sferica, di conseguenza quello che otterremmo è una
sfera praticamente perfetta.
Se il corpo è in rotazione, il problema si complica solo leggermente:
sulla materia giacente all’equatore agisce anche una forza centrifuga
che tende parzialmente a controbilanciare la gravità, mentre non accade
ai poli, dove la velocità tangenziale è nulla, per cui il corpo assume
la forma di una sfera schiacciata ai poli e gonfiata all’equatore (per
usare un termine più esatto, un ellissoide di rotazione). È questo il
caso dei giganti gassosi come Giove e Saturno.

Consideriamo
adesso i corpi rocciosi: è chiaro che in questo caso non è più vero che
ad agire ci sia prevalentemente la sola gravità. Infatti i legami
chimici che tengono insieme i cristalli delle rocce si oppongono alla
deformazione del corpo, per cui esso tende a mantenere la propria
forma, per quanto irregolare essa sia. Siccome gli asteroidi si sono
presumibilmente formati come aggregati di corpi rocciosi più piccoli, è
naturale che la loro forma assomigli molto a quella di un ammasso
accatastato ed irregolare di sassi.
La loro forma dipende molto, dunque, dalla storia evolutiva del singolo
asteroide, e per questo essi possono assumere le forme più disparate.
Addirittura recenti teorie, supportate dalle fotografie ravvicinate di
sonde interplanetarie e dalla stima di massa degli asteroidi medesimi,
sostengono che essi siano degli aggregati di sassi molto poco coesi e
con molti vuoti al loro interno.

Quella
dei pianeti come la Terra o Marte è una situazione grosso modo
intermedia: la gravità ha intensità sufficiente a deformare e plasmare
completamente il pianeta, che dunque assume una forma simile ad una
sfera, ma d’altro canto non può agire con efficacia su piccole
corrugazioni rocciose quali le montagne. Per questa ragione il nostro
pianeta è a grandi linee sferico, ma presenta rilievi di alcuni
chilometri che lo discostano dalla forma ideale.
Qui si potrebbe aprire un discorso ben più ampio, ricordando che in
realtà le montagne si formano di continuo dalla collisione dei
continenti, e vengono gradualmente appianate dall’erosione, o come la
forma della Terra sia anche influenzata dalla sua rotazione, dalla
presenza della Luna, ecc… Ma il discorso si farebbe eccessivamente
lungo.
Faccio invece notare come Marte, che ha una massa inferiore alla Terra,
presenta rilievi molto più elevati, tipo il Mons Olimpus, che si erge
per oltre 25 km dall’altezza media del pianeta. Questo a conferma che,
tanto più il corpo celeste ha massa piccola, tanto più esso si discosta
facilmente dalla forma sferica ideale.

Per
finire, una considerazione cui probabilmente pochi pensano: ogni volta
che assistiamo in montagna a una frana o uno smottamento, quello che
vediamo è l’azione congiunta, lenta ma inesorabile di gravità e agenti
atmosferici per cercare di portare il nostro pianeta verso la forma
sferica ideale, appianando tutti i rilievi.