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GLI SPETTRI DELLE COMETE


Introduzione - Linear 2000 WM1 - 2001Q4 (Neat) - 2004Q2 (Machholz)



Introduzione (spettro di cometa ottenuto in cucina)
Il primo spettro di cometa venne probabilmente osservato da Gian Battista Donati da Firenze nel 1864. Egli descrisse la presenza di tre bande di emissione nel blu, verde e giallo sovrapposte allo spettro solare.
Quattro anni dopo Huggins osservo' le stesse bande nella chioa della cometa Tempel I e si rese conto della loro grande somiglianza con le bande che Swan aveva descritto osservando spettri ottenuti in laboratorio da fiamma di candela ed eccitazione alla scintilla di alcool etilico.
E' facile osservare le bande di Swan anche nella fiamma dei comuni fornelli da cucina (figura 1). Quanto alla loro interpretazione, oggi sappiamo che sono dovute alle transizioni elettroniche e vibrazionali del radicale C2 che nella fiamma e' continuamente prodotto dalla dissociazione degli idrocarburi e continuamente distrutto per essere trasformato in CO2.
Molecole destinate ad una vita cosi breve vengono chiamate "radicali".

Figura 1: Spettro della fiamma prodotta da propano (ma anche il metano produce le stesse bande del C2 e CH) registrato con una risoluzione di 2.5 ┼.
Nel riquadro e' mostrato un ingrandimento di una porzione dello spettro, registrato con risoluzione di 0.8 ┼, che mostra la struttura fine di ciascuna banda dovuta ai livelli vibrazionali molecolari, assenti negli spettri atomici.
La somiglianza di questo spettro di "laboratorio" con quello di comete reali e' strabiliante!

Nelle comete, altre bande sono prodotte dai radicali CN, C3, CH, NH2, OH, continuamente prodotti dalla photodissociazione delle molecole madri piu' complesse ad opera dei raggi ultravioletti solari piu' energetici.
Nelle spettro visibile delle comete possiamo anche trovare traccia di alcuni ioni (che hanno la stessa origine dei radicali) come il CO+, CH+, OH+, NH2+.
L'idrogeno (che e' certamente uno dei maggiori costituenti delle comete) non e' osservabile nel visibile poiche' a basse temperature gli elettroni non possono saltare sulla seconda orbita per produrre la serie di Balmer. Quindi resta osservabile solo la serie di Lyman che origina dalla prima orbita (stato fondamentale di minima energia) e cade nell'ultravioletto osservabile solo dallo spazio.


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