NATURA E ORIGINE DELLE COMETE
(2) Che
cos’è una cometa?
Nonostante il loro aspetto
talvolta maestoso, le comete sono corpi estremamente evanescenti. Il nucleo della Halley, osservato da soli 600
chilometri di distanza dalla sonda Giotto
Il nucleo della Halley è ricoperto per il 90% da una
crosta di materiali polimerici, che ne limitano fortemente
l’albedo (cioè la capacità di riflettere la luce). Di
conseguenza, a queste distanze la cometa è pressoché
invisibile. Solo recentemente, con l’impiego di CCD
applicate a telescopi di grande apertura (o col telescopio
spaziale Hubble) si è riusciti ad osservare alcuni grandi
nuclei cometari molto distanti dal Sole.
La parte principale di una cometa, in cui è concentrata quasi
tutta la sua massa, è il nucleo. Si tratta di una sorta
di iceberg o, se preferite, di una "palla di neve
sporca" con un diametro di alcuni chilometri.
Il nucleo della Halley, ad esempio, è stato osservato da soli 600
chilometri di distanza dalla sonda Giotto: si tratta di un
blocco di ghiaccio irregolare con dimensioni 8 x 8 x 16 km. Nella
composizione chimica, come accennato, è predominante il ghiaccio
d’acqua, insieme con quello di anidride carbonica.
Dati recenti, provenienti dallo studio della cometa Hale-Bopp,
sembrano indicare che la quantità di "sporcizia" della
palla di neve sia molto più alta di quanto si credesse. La
definizione "palla di neve sporca" potrebbe allora
essere modificata in "palla di fango congelato". Quando
la cometa si trova a più di 5 UA dal Sole, ha un aspetto molto
diverso da quello che ci è familiare, essendo composta solo dal
nucleo.
A distanze
inferiori, il nucleo è esposto alle forti radiazioni solari.
Queste colpiscono il nucleo, causando l’immediata
evaporazione dei materiali volatili dalla sua superficie. I gas
espulsi vanno a formare un alone attorno al nucleo, detto chioma.
La cometa Austin 1989 C1.
Va
osservato che l’evaporazione della superficie del nucleo
avviene in modo molto violento ed irregolare. 
Si osserva l'ampia chioma e i getti di almeno 4 code in formazione.
Foto del 29.04.1990 , ore 02.19 UT. Eseguita con telescopio riflettore "Marcon", diametro 600mm, fuoco Newtoniano f 4
pellicola Kodak 2415 ipersens., posa 15 minuti - eseguita da F. Bordignon e L. Pignataro - Osservatorio Astronomico G.V.Schiaparelli.
I getti di materia
possono innalzarsi anche per 10.000 km (mille volte più grandi
del nucleo stesso!), e talvolta possono far deviare la cometa
dalla sua orbita.
E’ questo il meccanismo del cosiddetto "effetto razzo" che complica terribilmente i calcoli delle orbite e delle posizioni cometarie.
Le chiome hanno diametri tipici compresi fra qualche decina e qualche centinaio di migliaio di chilometri. La loro composizione chimica è assai simile a quella del nucleo. E’ importante osservare che oltre ai gas sono presenti anche granuli di pulviscolo, con diametri fra 0,1 e 10 micron, composti da magnesio, silicio e ferro, variamente combinati con idrogeno, carbonio, azoto e ossigeno.
Quando la cometa si
avvicina ancora al Sole (entro 1,5 UA), l’attività del
nucleo aumenta, e parte della chioma viene soffiata via dal
cosiddetto vento solare, un flusso continuo di particelle
molto veloci (500 km/sec) provenienti dal Sole. In questo modo si
forma la coda della cometa, che risulta sempre opposta al
Sole.
Le code possono raggiungere lunghezze impressionanti: ne
sono state osservate alcune lunghe diverse centinaia di milioni
di chilometri. Queste cifre acquistano un’evidenza maggiore
se immaginiamo di costruire un modello in scala della cometa. Se
il nucleo avesse un centimetro di diametro, la chioma sarebbe un
alone di alcune decine di metri, e la coda avrebbe una lunghezza
di quasi cento chilometri.
La cometa C/1965 S1 (Ikeya-Seki), transitata nel 1965 aveva una delle più lunghe code mai osservate,
450 milioni di Km!
La cometa C/1966 B2 (Hyakutake), transitata nel 1996.
La cometa C/1966 B2 (Hyakutake), al passaggio al perielio. In realtà esistono diversi
tipi di code, che possono coesistere in una stessa cometa. Non è
raro osservare comete con due o tre code. Nel 1774 fu addirittura
osservata una cometa con sei code, disposte a ventaglio con
un’ampiezza di 44°. Le code più lunghe sono quelle
composte dai materiali più leggeri, che avendo pochissima
inerzia vengono spinte molto lontano dal vento solare; inoltre,
per lo stesso motivo, la loro forma è quasi rettilinea. Le code
formate dai granuli di pulviscolo, essendo più pesanti, restano
un po’ arretrate rispetto al moto del nucleo, e presentano
delle forme piuttosto arcuate. La loro lunghezza è in genere di
qualche decina di milioni di chilometri. La policroma coda della cometa Hale Bopp. Un evento molto raro ed
interessante è quello dell’anticoda. Essa appare
come un pungiglione puntato dritto verso il Sole. L’anticoda
si osserva quando la Terra attraversa il piano su cui giace la
coda di poveri della cometa. Se questa è abbastanza incurvata,
l’ultima sua parte appare diretta proprio verso il Sole per
un effetto di prospettiva. Esistono in realtà anche delle
anticode reali, cioè non dovute ad un effetto di prospettiva.
Esse sono molto più corte delle anticode prospettiche, e sono
dovute all’elevata velocità di espulsione dei materiali dal
nucleo.
Anticoda della cometa Arend-Roland 1957 III.
Immagine dell'Osservatorio di Armagh del 25-4-1957
Strumento: Schmidt 30 cm (da P. Tempesti: "I segreti delle Comete" - CURCIO (1984) Prima di chiudere
l’argomento delle code può essere interessante chiedersi
come mai vediamo le code o le chiome delle comete. La risposta
ovvia che sono illuminate dal Sole non è infatti completa. Una
trattazione del tutto esauriente richiederebbe troppo tempo, per
cui ne diamo solo un rapido cenno qualitativo, procedendo con una
strana analogia.
I lampioni al sodio per l’illuminazione
stradale producono una intensa luce gialla. Questa viene prodotta
riscaldando fortemente il sodio contenuto nel bulbo della lampada
con una corrente elettrica: questa eccita gli atomi del sodio,
costringendoli ad emettere una luce loro caratteristica, appunto
di colore giallo. Nelle comete avviene un processo simile: al
posto del sodio e della corrente elettrica abbiamo i gas della
coda (o della chioma) e la forte radiazione solare. Questa agisce sulle varie
molecole od atomi, facendo loro emettere una luce caratteristica,
diversa da un composto chimico all’altro. Per le code di
polveri il processo base dell’emissione è invece un
processo di diffusione, in cui è meglio non addentrarsi. In
questi termini (molto approssimativi, per la verità) si spiega
la scala cromatica che ci mostrano le fotografie a colori di
diverse comete, o dei diversi tipi di coda.
segue:
(1) Le comete nella storia
(4) Origine e destino delle comete
La cometa che ha sviluppato la coda più lunga mai osservata è stata la Hyakutake, apparsa agli inizi del 1996.
(posa di 4 minuti di Roger Lynds, Osservatorio Kitt Peak, Arizona, mattino del 29 Ottobre 1965
Copyright© Roger Lynds, all rights reserved. (altre informazioni)
La scoperta è stata recentemente fatta da un gruppo di ricercatori inglesi, analizzando i dati
della sonda Ulysses. Secondo i calcoli la cometa Hyakutake avrebbe quindi sviluppato una coda di 570 milioni di km,
più del diametro dell'orbita di Marte, quasi 4 volte la distanza Terra-Sole.
(Vedi notizia su "L'Astronomia" - n.211, luglio 2000, pag. 14).
Foto del 23 Marzo 1996 , ore 03.08' UT. Eseguita con cameta Schmidt Celestron 14", diametro 350mm
f 1.7 - pellicola Agfa 200A, posa 10 minuti - eseguita da P. Cattaneo e F.Paglia -
Osservatorio Astronomico G.V.Schiaparelli.
In questa immagine, ripresa da Bormio, a circa 2000 metri s.l.m., l'astro transitava nella costellazione dell'Orsa Maggiore
e presentava una coda che visivamente si estendeva per oltre 60° di cielo.
Foto del 25 Marzo 1996 , ore 03.15' UT. Eseguita con cameta Nikon, obiettivo Vivitar serie 1, diam. 28mm f 1:2.8-
pellicola Kodak 400 A, posa 40 minuti - eseguita da M. Auteri e F.Paglia -
Osservatorio Astronomico G.V.Schiaparelli.
Foto del 31 Marzo 1997, ore 20.03 UT. Eseguita con cameta Schmidt Celestron 14", diametro 350mm f 1.7
pellicola Agfachrome 200A, posa 8 minuti - eseguita da G. Dalla Via e A. Pasciuti - Osservatorio Astronomico
G.V.Schiaparelli.
(3) Le orbite delle comete
(2) Che cos'è una cometa
(5) L'osservazione delle comete
(6) Appendice: strumenti utili
(7) Bibliografia