NATURA E ORIGINE DELLE COMETE
Oort compì
unindagine statistica su queste orbite, scoprendo che i
loro afeli cadevano in un intervallo fra le 30.000 e le 100.000
UA, con una frequenza massima attorno alle 50.000 UA. Si ricordi
che Plutone, il pianeta più esterno, dista dal Sole 39 UA, e che
la stella più vicina al Sole, la
a del
Centauro, dista da esso 250.000 UA.
In base a questi dati egli
formulò unipotesi sullorigine delle comete, nota
come ipotesi della nube. A quella distanza dal Sole
evidentemente le comete non hanno coda né chioma, e si muovono
appena. Se rimanessero sempre in questa nube, non ci accorgeremmo
mai della loro esistenza. Nella loro posizione i nuclei possono
venire guidati dalle perturbazioni delle stelle vicine, che pur
non cambiando significativamente la forma delle loro orbite,
avvicinano al Sole i perieli.
A questo punto le comete sono alla
portata della gravità dei pianeti maggiori, che possono
accorciare notevolmente le orbite, facendole passare da quasi
paraboliche in ellittiche o circolari, rendendole infine
accessibili alle nostre osservazioni. Se nella nube di Oort la
distribuzione delle comete è abbastanza omogenea, si spiega
perché compaiono così tante comete fortemente inclinate
rispetto al piano delleclittica: durante tutti questi
processi linclinazione originale della cometa non subisce
grosse variazioni, quindi non ci aspettiamo una particolare
concentrazione di orbite attorno al piano delleclittica,
come invece accade per i pianeti. In realtà lipotesi
di Oort non è sufficiente, da sola, per spiegare lorigine
di tutte le comete che osserviamo. Essa spiega in modo
pienamente soddisfacente la distribuzione delle orbite delle
comete a lungo periodo, ma è carente per quelle di breve
periodo, che tendono a concentrarsi sul piano
delleclittica.
Quasi contemporaneamente a Oort
lastronomo Gerard Kuiper propose lesistenza di una
seconda nube di comete, oggi nota col nome di cintura di
Kuiper. Essa è molto più vicina al Sole della nube di Oort,
(comincia poco oltre lorbita di Nettuno) ed è appiattita
sulleclittica. Lipotesi di Kuiper ha dormito nel
cassetto per quarantanni, ma nel 1992 è stata bruscamente
svegliata da una serie di interessanti scoperte. A partire da
quellanno stati scoperti più di trenta oggetti, collocati
in una fascia tra le 35 e le 50 UA dal Sole, con caratteristiche
fisiche molto simili a quelle che ci si aspetterebbe da lontani
nuclei di comete. Questa scoperta, resa possibile solo
dallavvento di nuove tecnologie digitali per
lacquisizione di immagini, conferma in modo inequivocabile
lesistenza della cintura di Kuiper.
(vedi anche pagina del telescopio spaziale Hubble)


La nube di Oort e la fascia
di Kuiper con ogni probabilità sono due residui
"fossili" della nascita del Sistema Solare,
che si formò circa 5 miliardi di anni fa dalladdensamento
di una enorme nube primordiale di gas e polveri.
Il collasso di questa nube nella parte centrale ha dato origine al Sole e ai
pianeti interni, e il materiale in orbita nella sua regione
periferica ha formato i grandi pianeti gassosi, come Giove e
Saturno. I detriti molto periferici non si sono aggregati in
qualcosa di più consistente, ma sono rimasti in disparte fino ad
oggi, guardando da lontano il vorticoso moto dei pianeti. Anche
se qualcuno di essi si è fatto trasportare verso il Sole, la
maggioranza è rimasta dovera, così la nube di Oort e la
cintura di Kuiper non hanno subìto alcun mutamento apprezzabile
da cinque miliardi di anni a questa parte. Lo studio della
composizione chimica delle comete dà quindi preziose indicazioni
sulla composizione della nube primordiale: in un certo senso è
paragonabile a uno studio archeologico su grandissima scala della
storia antica del Sistema Solare.
Qual è il destino delle
comete? Hanno una vita lunga come quella dei pianeti oppure si
esauriscono in tempi più brevi? Per rispondere a queste domande
dobbiamo tenere conto delle peculiarità di questi astri. In
primo luogo è fondamentale la composizione del nucleo, che è
composto di ghiaccio con una struttura molto porosa. Durante i
continui passaggi ravvicinati al Sole, i gas che evaporano dal
nucleo non vengono più recuperati, e la cometa subisce una
continua erosione, che a lungo andare la consuma del tutto. I gas
e le polveri perdute formano una scia di minuscoli detriti lungo
lorbita della cometa, simile alla traccia lasciata dal
passaggio di un aereo.
Il grande astronomo (e divulgatore)
G.V. Schiaparelli vide per primo la relazione tra questi detriti e un
fenomeno molto noto a tutti: le stelle cadenti.
Sappiamo che la Terra orbita intorno al Sole; può accadere che in certi periodi dellanno essa si trovi ad attraversare questa scia di detriti microscopici, che urtando gli strati alti dellatmosfera con una velocità di qualche decina di km/sec, in pochi istanti sincendiano del tutto, lasciando una miriade di scie brillanti, ossia uno sciame meteorico. Ad ogni sciame meteorico è associata una ben precisa cometa. Le famose Perseidi, o lacrime di San Lorenzo, visibili nelle calde notti di metà agosto, sono i residui della cometa periodica Swift-Tuttle, che passa vicino al Sole ogni 135 anni.
E possibile che le
comete incontrino una fine più drammatica che quella di
consumarsi lentamente come una candela: ciò accade quando
trovano sulla loro orbita un pianeta. Levento di un impatto
di una cometa con un altro corpo celeste è rarissimo, ma abbiamo
avuto la fortuna di assistervi nel luglio del 1994, quando la
cometa Shoemaker-Levy 9 cadde su Giove.
Durante lavvicinamento al Sole, due anni prima, era già passata
radente a Giove, che ne aveva disintegrato il nucleo in una
ventina di frammenti.

Luogo dellimpatto
di uno dei frammenti più grossi della SL9 fotografato dal telescopio spaziale Hubble
La frammentazione di nuclei
cometari è un evento abbastanza frequente, specialmente in
occasione dei passaggi ravvicinati al Sole: lultimo
osservato è stato quello della cometa periodica
Schwaßmann-Wachmann 3, frammentata nel dicembre del 1994.
La loro successiva caduta
su Giove è stato un evento straordinario, che ha consentito di
compiere diverse stime sulla consistenza del nucleo della cometa,
come pure sulla dinamica dellatmosfera del pianeta.
Il nucleo è stato frantumato con relativa facilità dalle forze di
marea di Giove, quindi doveva essere assai poco compatto, come un
semplice aggregato di detriti.
Un evento ancora più raro
(per nostra fortuna) è limpatto di nuclei cometari con la
Terra. Forse un evento del genere è accaduto il 30 giugno del
1908, in una sperduta località della Siberia, nei pressi del
villaggio di Vanovara, non lontano dalle rive del fiume Tunguska.
Alle sette del mattino di quel giorno si udì un tremendo boato
fino a mille chilometri di distanza; una spedizione effettuata
alcuni anni dopo (nel 1927) trovò gli alberi della taiga
abbattuti e bruciati nel raggio di 30 chilometri, ma non fu
rilevato alcun cratere, che di solito indica limpatto di un
meteorite. Si pensa che questo strano evento sia stato causato
dalla caduta di un piccolo nucleo cometario sfuggito alle
osservazioni astronomiche. Vale la pena rilevare che se
limpatto si fosse verificato poche ore dopo, a causa della
rotazione terrestre il bersaglio della cometa non sarebbe stata
una sperduta località della Siberia, ma la città di San
Pietroburgo. (vedi sito Università di Bologna)
segue:
(1) Le comete nella storia
(6) Appendice: strumenti utili
(5) L'osservazione delle comete
(2) Che cos'è una cometa
(3) Le orbite delle comete
(4) Origine e destino delle comete
(7) Bibliografia