LE ORIGINI

Le comete sono agglomerati di particelle residue della nebulosa che ha dato origine al nostro sistema solare.

 (nebulosa primordiale)

Circa 4,5 miliardi di anni fa, un’immensa nube di idrogeno, elio e, in piccola percentuale, acqua, metano, ammoniaca, polveri di vario tipo (ossidi, silicati, grani carboniosi), sotto l’effetto di una perturbazione, cominciò a contrarsi ed a ruotare su se stessa, generando una nebulosa a forma di disco, dalla quale si formarono il Sole e gli altri pianeti.

Allontanandosi via via dal Sole, la temperatura scendeva abbastanza regolarmente. Come conseguenza, nella zona più vicina al Sole si condensarono le polveri in forma di grani di varie dimensioni; nelle zone più lontane, dove la temperatura era intorno ai -200° C, si condensarono aggregati di polveri e ghiacci di acqua, metano, ammoniaca, etc. L’idrogeno e l’elio rimasero allo stato di gas.

 (planetesimi)

Tutti questi aggregati, sotto l’effetto della gravità, e per collisioni ed aggregazioni successive, si accumularono dando origine ai planetesimi, corpi della dimensione di qualche chilometro. Ulteriori scontri a bassa velocità formarono i pianeti ( rocciosi nella prima zona: mercurio, venere, terra, marte; gassosi nella seconda zona: giove saturno, urano, nettuno). Questi ultimi, pur avendo un nucleo centrale solido, a causa della gravità e della bassa temperatura, hanno risucchiato i gas presenti in quella zona del sistema solare e sono quindi detti giganti gassosi.

 (03 kuiper 3)

Non tutti i planetesimi, però, furono coinvolti nella formazione dei pianeti. Buona parte di loro, per effetto delle interazioni gravitazionali con i pianeti maggiori, furono scagliati fuori dal sistema solare, andando a formare due zone: la fascia di Kuiper e la nube di Oort, cosi chiamate in onore degli scopritori. Una parte minore rimase distribuita fra le orbite di marte e giove, formando la fascia degli asteroidi. Dall’epoca della formazione, i cambiamenti sono stati marginali.

 (Kuiper 2)

La fascia di Kuiper è un anello molto schiacciato che giace sullo stesso piano del sistema solare, e si estende dall’orbita di nettuno ( 4,5 miliardi di Km dal sole) fino a circa 60 miliardi di Km. Se un planetesimo, per interazioni gravitazionali, entra nel sistema solare, diventa una cometa che percorre la sua orbita in qualche centinaio d’anni .

 (kuiper 1)

La nube di Oort si trova a circa un anno luce dal sole, ha forma sferica e contiene qualche centinaio di miliardi di planetesimi. Se una perturbazione gravitazionale spinge uno di questi verso l’interno del sistema solare, avremo una cometa che percorre un’orbita lunga alcune migliaia d’anni.

 (Hyakutake)

Il 1996  ci ha regalato una splendida cometa: la Hyakutake.

 (hale bopp)

Il 97 ha replicato con la Hale Bopp.

La cometa più famosa,resta la Halley. Halley fu l’astronomo che, intorno al 1740, studiando le orbite delle comete apparse nel 1608 e nel 1682, si accorse che avevano molti dati in comune; combinandoli, si rese conto che appartenevano alla stessa cometa, apparsa due volte, e ne previde il ritorno per il 1758. Questo avvenne puntualmente, ma Halley non la vide: era morto 13 anni prima. Da allora questa cometa, chiamata appunto “Halley” ritorna puntualmente ogni 76 anni. L’ultimo passaggio è avvenuto nel 1986.

Ecco alcune immagini relative all’ultimo passaggio della Halley, dove si può notare l’evoluzione della cometa nel periodo di avvicinamento al Sole.

Vediamo adesso quale è la struttura di una cometa

Una cometa, quando è vicina al Sole, ci appare formata essenzialmente da due parti: la testa e la coda. La testa, a sua volta, è formata dal nucleo e dalla chioma. La coda può essere di due tipi: di polvere e di plasma. La coda di polvere è di colore bianco-giallastro, spesso arcuata, quella di plasma è di colore blu ed è diritta. Il plasma è formato da un insieme di ioni positivi e negativi ad alta temperatura.

Questi effetti sono dovuti alla diversa interazione del vento solare sulla cometa. Il vento solare è costituito da radiazioni elettromagnetiche e particelle cariche (elettroni, protoni, nuclei di elio) soffiate via dal sole lungo le linee di forza del suo campo elettromagnetico).

Le particelle del vento solare, colpendo le particelle di polvere della cometa, le illuminano e le spingono lontano dal nucleo. La forma arcuata è il risultato del moto orbitale della polvere e della pressione del vento solare.

La coda di plasma si forma dalla interazione delle radiazioni ultraviolette e X emesse dal sole con gli atomi gassosi emessi dalla cometa.

    La radiazione genera ioni positivi e negativi ( il plasma) e questi si allineano alle linee di forza del vento solare che sono praticamente rettilinee.

Conseguenza finale di tutte le interazioni sole-cometa è che la coda è sempre orientata in direzione opposta al Sole. La lunghezza della coda può raggiungere, e a volte superare, i 100 milioni di Km.

Vediamo adesso la testa della cometa

Quando la cometa raggiunge l’orbita di Giove, l’effetto della radiazione solare provoca la sublimazione dei ghiacci presenti alla superficie del nucleo cometario; questa sublimazione soffia via dalla superficie anche i grani di polvere che, illuminati dal sole, rendono visibile la cometa.

Il nucleo della cometa ha, generalmente, un diametro che può variare da circa mezzo Km a qualche decina di Km ed è formato da detriti rocciosi di varie dimensioni ( dal millimetro a qualche decina di metri) tenuti insieme da ghiacci di acqua, ammoniaca, anidride carbonica, metano.

La testa della cometa, invece, può raggiungere dimensioni dell’ordine dei 10.000-100.000 Km.

L’aspetto di una cometa è quindi estremamente mutevole, variando da una sera all’altra.

Il nucleo della cometa di Halley fu fotografato dalla sonda Giotto quando questa si trovava vicina all’orbita di Giove: dall’analisi delle immagini si deduce che il nucleo della Halley ha la forma di una patata ricurva lunga circa 14 Km e larga circa 7 Km.

Sono evidenti i numerosi getti di materiale in via di espulsione.

IL MOTO DELLE COMETE

Le comete possono muoversi su orbite ellittiche, paraboliche, iperboliche.

Le orbite ellittiche, più o meno schiacciate, sono tipiche delle comete che percorrono la loro orbita in tempi non maggiori di un milione di anni, e sono dette comete a lungo periodo; per tempi compresi fra venti e duecento anni si parla di comete a medio periodo; per tempi minori, corto periodo. Le comete che percorrono orbite paraboliche o iperboliche appaiono una sola volta.

Per potere definire completamente l’orbita di una cometa sono necessari sei parametri, fra cui: i semiassi, l’angolo del piano orbitale con l’eclittica, l’eccentricità dell’orbita, etc.

Ecco rappresentate le orbite di tre comete periodiche: la differenza è notevole.

Anche i piani orbitali possono essere molto differenti.

A volte le comete sembrano avere un pungiglione detto “anticoda”. E’ solo un effetto prospettico dovuta alla posizione reciproca della testa e delle code di plasma e polvere rispetto alla Terra.

Tutte le comete perdono materiale ad ogni passaggio al perielio (il punto dell’orbita più vicino al sole). Con il tempo, tutte queste polveri ed i detriti di maggiori dimensioni, si distribuiscono lungo l’orbita della cometa, formando un anello di frammenti spesso da alcune migliaia ad alcuni milioni di Km. Se l’anello interseca l’orbita terrestre (come succede per quella di Halley qui rappresentata), in particolari periodi dell’anno, si osserva il fenomeno delle stelle cadenti. La terra, muovendosi lungo la sua orbita alla velocità di circa 100.000 Km/ora, incrocia i frammenti e questi, precipitando nell’atmosfera, bruciano riscaldando l’aria circostante a tal punto da farle emettere luce. Il frammento cometario è allora detto “meteora”.

Se, invece, il frammento arriva fino al suolo viene detto “meteorite”.

Questi sciami meteorici sembrano originarsi da un unico punto del cielo che  viene detto “radiante”, ma è solo un effetto prospettico; in realtà le traiettorie sono parallele. Lo sciame prende il nome dalla costellazione nella quale si trova il radiante: ecco allora che avremo le tauridi, le orionidi, le leonidi, etc.

Uno sciame molto conosciuto è quello delle Perseidi, immortalato nella famosa poesia “X Agosto” del Pascoli, che presenta il suo massimo nei quattro giorni a cavallo dell’undici agosto; poiché il 10 agosto è san Lorenzo, lo sciame è detto “lacrime di san Lorenzo”.

Altro fenomeno provocato dalle nubi di polveri disperse dalle comete è la “luce zodiacale”, osservabile all’alba o al tramonto in giornate molto limpide.

FINE DELLE COMETE

La fine di una cometa periodica avviene quando, col ripetersi dei passaggi intorno al Sole, la cometa esaurisce il suo contenuto di ghiacci e polveri. A questo punto la cometa si spegne, diventando, di fatto, invisibile essendo formata solo da residui rocciosi di varia grandezza.

L’orbita di una cometa può variare.

Una cometa, passando nei pressi di un pianeta, può subirne l’attrazione gravitazionale in modo tale che la sua orbita può cambiare totalmente e trasformarsi, per esempio, da parabolica ad ellittica o viceversa.

Il caso estremo è la caduta della cometa sul pianeta.

E’ successo alla cometa Shoemaker-Levi, frammentatasi in una decina di parti, e poi precipitata su giove la sera del 24 luglio ’95. L’immagine è una ricostruzione pittorica dell’evento.

DIA 29 (ET 29)

Una cosa del genere è successa anche alla Terra.

Alle sette di mattina del 30 giugno 1908, in una zona quasi spopolata della Siberia centrale, nel raggio di alcune centinaia di Km, si udì un immane boato. Anni dopo una spedizione scientifica trovò in quella località (Tunguska) una zona completamente devastata per il raggio di molte decine di Km.

Analisi e spedizioni successive confermarono quella che era solo un’ipotesi: una piccola cometa (circa 50 m di diametro), entrando nell’atmosfera alla velocità di circa 10 Km/sec, era esplosa nella stratosfera.

Tutta la foresta, nel raggio di circa 30 Km dall’esplosione, fu completamente bruciata dal calore dell’esplosione; gli alberi abbattuti nel raggio di un centinaio di Km.

Se la cometa fosse caduta solo tre ore più tardi, avrebbe centrato in pieno qualche città dell’europa centrale.

IL FUTURO PROSSIMO

 Il 4 marzo di questo anno, con oltre un anno di ritardo sulla data prevista, è partito il satellite della missione “Rosetta”. L’obiettivo è raggiungere una cometa ( la Churyumov-Geramisenko), inserirsi in orbita e rilasciare una sonda che studi la superficie della cometa.

 L’incontro è previsto dopo 10 anni di viaggio. La sonda orbiterà intorno alla cometa per circa due anni studiandone le variazioni orbitali, le emissioni di gas e polveri durante l’avvicinamento al Sole e il passaggio al perielio, e le interazioni con il vento solare. La sonda inviata sul suolo della cometa studierà la composizione degli strati superficiali inviando i dati alla sonda madre e, da questa, alla terra.

Per sorridere un po’

E. Territo

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