Le Comete!

Ultimamente, anche grazie alla riscoperta popolarità delle comete con le missioni spaziali come la Rosetta, si è tornati a parlare di questi oggetti che molto hanno affascinato il genere umano, dapprima con credenze popolari e poi con un vero e proprio studio scientifico, comunque sia, i corpi cometari suscitano sempre un profondo interesse sui popoli e sulle persone, ma andando nello specifico ci si rende conto fin da subito che le persone “non addette ai lavori” e/o neanche appassionati di astronomia (i cosiddetti astrofili!) hanno una visione distorta o aleatoria di questi corpi astronomici di cui spesso si parla ma che pochi conoscono.

Questa è l’idea che mi sono fatto personalmente parlando con alcuni amici proprio in questi ultimi giorni in cui la missione Rosetta sfodera la sua più ampia popolarità, mi sono detto…. È possibile portare un barlume di chiarezza su questi corpi? Spero di si, quanto meno ci provo con la massima umiltà dato che non sono un professionista del campo!!

COSA E’ UNA COMETA…..

Dapprima bisogna capire di cosa stiamo parlando ed iniziamo davvero con le basi, la parola cometa deriva dalla greco χωμήτης, e dal latino cometes che significa chiomato o stella chiomata per il motivo che benissimo possiamo intuire.

Si differenziano dagli asteroidi per alcune sostanziali particolari...

Allegato 9229le comete, come amava definirle il grande Whipple (foto a sinistra) nel 1950 “palla di neve sporca”. sono corpi che generalmente si sono formati nella parti più esterne e fredde del sistema solare, sono di piccole dimensioni e fin tanto orbitino nelle regioni più remote come la nube di Kuiper o di Oort hanno lo stesso aspetto dei “cugini” asteroidi , mostrano la loro tipica “coda” chiomata quando, entrando nel sistema solare sublimano le loro particelle con la radiazione ed il vento solare.

LA COMPOSIZIONE E LA STRUTTURA ….

Innanzitutto una cometa è composta da una forte quantità di sostanze volatili come l’acqua, ammoniaca, metano e biossido di carbonio e dalla presenza di particelle solide come carbone, ferro e nichel (almeno principalmente!) sono proprio queste sostanze che a contatto con la radiazione solare formano la mitica coda.

E' molto importante sapere che data la loro enorme distanza dal Sole, questi corpi non sono studiabili dagli strumenti professionali finchè la loro orbita non si spinge all’interno del sistema solare e la loro coda si rende visibile agli spettrografi degli astronomi.

La struttura invece si divide in 3 parti, vediamo quali:

IL NUCLEO: generalmente il nucleo è composto da acqua (circa l’80%), frammenti rocciosi e ghiacci, come detto, data lo loro enorme distanza non sono osservabili da Terra finchè la cometa non forma la chioma e la relativa coda, nonostante ciò, con la formazione di quest’ultime il nucleo rimane invisibile se non per gli effetti di sublimazione dei gas. Possono avere diametri dell’ordine della decina di chilometri e masse inferiori ad un decimo di miliardesimo di quella della Terra.

LA CHIOMA: è formata da una densa nube di monossido di carbonio e anidride carbonica con l’aggiunta di altri gas neutri in forma minore che sublimano generalmente ad una distanza di 6-7 Unità Astronomiche ( UA , 1 UA = 150.000.000km circa) e di acqua che sublima però ad una distanza di 3 UA. La chioma può formarsi sia di forma sferica o leggermente oblata ma ciò dipende sia dalla distanza dal Sole e sia dalla sua composizione.

Nella spettrografia si è osservato che alcune chiome sono formate da metalli allo stato atomico ionizzati come il Na, K, Mn, Cu, Fe, Co e Ni che sono “figli” della sublimazione del nucleo interno, la quale crea complessi metallici ben più articolati.

Le chiome hanno diametri compresi tra i 10.000 e i 100.000.000 km e possono raggiungere una lunghezza di 100.000.000 km (addirittura la coda della cometa del 1843 raggiunse i 250.000.000 km)

Allegato 9230




















Esempio della chioma della cometa di Halley.

LA CODA: sicuramente l’effetto più estetico delle comete, quest’ultima si forma ad una distanza di circa 3 UA dovuta alla continua sublimazione della chioma, essa si divide principalmente in due categorie:

la coda di IONI, dovuta alla ionizzazione dei gas tra cui vapore acqueo, anidride carbonica, metano ecc , e prende un tipico colore azzurro con aspetto cilindrico e con l’asse opposto alla direzione del Sole, è proprio l’interazione tra il campo magnetico dello spazio che porta con se particelle cariche provenienti dal vento solare che incanala la chioma dietro il nucleo e, appunto, dalla parte opposta del Sole.

La coda di POLVERI che sono composte prevalentemente da silicati composti del carbonio, queste hanno un colore tipicamente arancio/rosso e possono avere una morfologia ricurva o a ventaglio, proprio la polveri presenti nella chioma sono soggetti dalla forza gravitazionale attrattiva e dalla pressione della radiazione solare, la coda riceve quindi una spinta opposta al Sole ma tende a seguire anche la traiettoria del nucleo.

In realtà esistono anche altre tipi di code come quella di SODIO e di FERRO ma che tralasceremo volontariamente in questo articolo.

ARRIVANO….. MA COME ARRIVANO?

E già, perché mica tutte arrivano alla stessa maniera….. vediamo quali sono i parametri delle loro orbite:

1- (i) Inclinazione: angolo del piano dell’orbita e l’eclittica
2- Ω longitudine del nodo ascendente, insieme all’inclinazione determina il piano dell’orbita
3- ω distanza del perielio dal nodo, specifica l’orientazione dell’orbita all’interno del piano
4- Tau, l’Epoca, specifica l’istante del passaggio al perielio
5- (P) periodo orbitale o semiasse maggiore (a) determina la dimensione dell’orbita p²=a³.
6- (e) eccentricità che determina la forma dell’orbita.

Allegato 9231










LA CLASSIFICAZIONE:

Bene, qua iniziano i problemi, innanzitutto le comete si distinguono in 4 diverse famiglie..

la famiglia di Giove, che sono quelle comete che ad ogni incursione del sistema solare le loro traiettorie vengono modificate dal gigante gassoso, e quelle di Saturno, Urano e Nettuno per lo stesso motivo, e si distinguono anche per il loro periodo:

comete a corto periodo, cioè tutte quelle comete che hanno una bassa eccentricità e con orbite poco inclinate e un periodo al disotto di 200 anni, e le comete a lungo periodo con orbite causali ed eccentricità prossima ad 1, con un periodo di oltre 200 anni.

Negli anni passati ad ogni cometa si metteva il nome dello scopritore seguito dall’anno e da un numero, ma negli ultimi anni, con il progredire della tecnologia che ha permesso un’evoluzione importante della strumentazione con un calo dei costi di produzione,moltissime scoperte sono anche per merito degli astrofili amatoriali anche visualisti, quindi il numero delle nuove scoperte è cresciuto esponenzialmente fintanto che nel 1995 la UAI ha modificato questo criterio con uno più affidabile e preciso, vediamo quale:

P/ comete periodiche
C/ comete a periodo grande o non periodiche
D/ comete perdute
A/comete divenute asteroidi
X/ comete di cui non si può calcolare l’orbita

Dopo di queste lettere compare la data di scoperta e una lettera indicante la quindicina di ogni mese (ad esempio la A va dal 1 gennaio al 15 e la B dal 16 gennaio al 31 e così via solo la lettera ” I” non viene utilizzata), e un altro numero indicante l’ordine di scoperta delle comete….

Ad esempio la C/2014 E2 Jacques significa che la cometa ha un periodo grande o può essere non periodica, che è stata scoperta nel 2014 nella prima quindicina di marzo ed è stata la seconda cometa scoperta in quel periodo….

MA ALLORA… SIAMO SICURI DA DOVE ARRIVANO?

Ne abbiamo viste di tutti i tipi, C-P-A-X ma abbiamo capito da dove arrivano queste comete?

Allegato 9232Sicuramente quelle a corto periodo sono all’interno della fascia di Kuiper (a sinistra nella foto), una zona che si estende oltre Nettuno a 100 UA e serbatoio di oggetti molti piccoli come anche gli asteroidi, secondo un approccio statistico si ipotizza l’esistenza di una popolazione di 3.5x10⁴ di asteroidi e di 10 ¹⁰ di comete oppure, soprattutto quelle a lungo periodo, dalla nube di Oort che si estende tra i 3000 e i 20.000 UA con una popolazione di 2x10¹²- 10¹³ di oggetti nella parte interna che ha una forma schiacciata, e da una nube esterna che ha un’estensione tra le 20.000 e le 100.000 UA con una popolazione di 2x10¹² di oggetti.

Allegato 9233



Oort (a destra nella foto) fu il primo ad osservare le disomogeneità delle orbite delle comete ed il loro disgregamento all’interno del sistema solare; egli concluse che le comete dovessero avere un bacino di provenienza ben oltre l’osservabile e data la grandissima distanza freddissimo, per cui le comete (almeno quelle a periodo più lungo) dovessero in qualche maniera …. Rigenerarsi….









sotto una rappresentazione del sistema solare e della fascia di Kuiper e di Oort:


Allegato 9245 Allegato 9244

THIS IS THE END…?

Ma come muoiono o si evolvono nei milioni di anni i corpi cometari?

Diciamo che hanno sostanzialmente 3 possibilità:

1° il ripetuto passaggio all’interno del sistema solare e la sua sublimazione continua a contatto con il calore e il vento solare può far perdere il “serbatoio” del materiale volatile che rende poi visibile la cometa stessa con la tipica chioma e coda, rendendola così “spoglia” e sopravvissuta del solo nucleo, l’orbita a questo punto diventa pressoché stabile ed è estremamente difficile riconoscerla a differenza di un’asteroide.

2° soprattutto per quelle comete che raggiungono il perielio molto vicine dal Sole, le forze mareali possono frammentare il nucleo e quindi distruggerle completamente o parzialmente, quello che è successo alla famosa cometa “ISON” nel 2013

3° per quelle comete la cui orbita è influenzata da pianeti giganti, possono essere deviate e schiantarsi su altri corpi celesti come ad esempio la Schumacher Levy nel 1994 su Giove.

Allegato 9234

Allegato 9235
O essere espulse dallo stesso sistema solare, nulla toglie, statisticamente , che in passato alcune comete possano aver impattato il nostro pianeta portando forti sconvolgimenti climatici ma anche, secondo alcune teorie, anche le prime forme di vita, questa teoria è chiamata Panspermia…..

FORSE NON TUTTI SANNO CHE…..

E questa cosa me ne rendo conto soprattutto durante le serate pubbliche che svolgo con la associazione astrofila, che moltissimi non sanno che le famose “stelle cadenti” o meglio chiamati sciami meteorici non sono altro che frammenti di comete che in passato hanno intersecato l’orbita terrestre e che, entrando in contatto con l’atmosfera, il forte attrito li porta a temperature a volte elevatissime (soprattutto quelle con nucleo metallico). Per portare un’esempio lo sciame delle Tauridi che cadono tra il 5 e il 12 novembre sono i residui della cometa Enke, oppure le Leonidi che cadono tra il 16 e il 18 novembre sono i residui della comete Tempel-Tuttle!

VI SIETE STANCATI?

Bene…. Ci sono comete che hanno fatto la storia, altre ne verranno, ma ora, per chiudere l’articolino vorrei portare all’attenzione alcune tra le comete più famose:

2P/ENKE con un periodo orbitale di 3.3 anni, l’ultimo passaggio è avvenuto il 21 novembre 2013 e il prossimo sarà il 10 marzo 2017 con una magnitudine apparente massima di +4.5

HYAKUTAKE(C/1996 B2): scoperta il 30 gennaio 1996 una delle ultimi grandi comete, dapprima aveva un periodo orbitale di 17000 anni, ma l’interazione con alcuni pianeti giganti l’ha portato oggi ad oltre 100,000. Ultimo passaggio il 1° maggio 1996 e il prossimo è stimato tra il 72000 e il 116000!

HALE BOPP (C/1995 O1) probabilmente la più osservata del XX secolo, scoperta il 23 luglio 1995 e raggiunse il perielio il 1° maggio 1997 il prossimo sarà nel 4380.

HALLEY (1P/HALLEY) sicuramente la più famosa delle comete del genere umano, scoperta da E.Halley che fu anche il primo a stimarne l’orbita e a prevederne il suo “ritorno”, ha un periodo di 75.32 anni ed è nota fin dal 66 d.c. (fonti documentabili), l’ultimo passaggio è stato il 9 febbraio 1986 il prossimo passaggio al perielio è previsto per il 28 luglio 2068.


COMETE IBERNATE TRA GLI ASTEROIDI
CODA E ANTICODA
BASTANO GLI IMPATTI A CREARE LA VITA?

aggiungo un piccolo articolino molto semplice sulla catalogazione delle comete. :)

buona lettura e cieli sereni
Etruscastro

Grazie Antonio ;)

Inviato dal mio ST23i utilizzando Tapatalk

Grazie, Antonio!! Assolutamente esaustivo e chiarissimo. Ho pensato la stessa cosa in questi giorni con Rosetta nell'attualità. Mi sarebbe piaciuto che nei TG avessero dedicato qualche minuto per spiegare cosa sono le comete, perché la maggior parte delle persone magari non guarderebbe una trasmissione intera sull'astronomia, ma ascolterebbe interessata una breve delucidazione su oggetti che, anche se hanno nomi molto familiari (cometa, stelle cadenti, asteroidi), in realtà non conoscono affatto.

Durante la serata osservativa del 14/11/scorso ho contato quattro stelle cadenti verso sud/est , e probabile che sia lo sciame delle Leonidi ?

Citazione:

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Originariamente Scritto da Francesca Diodati

Grazie, Antonio!! Assolutamente esaustivo e chiarissimo. Ho pensato la stessa cosa in questi giorni con Rosetta nell'attualità. Mi sarebbe piaciuto che nei TG avessero dedicato qualche minuto per spiegare cosa sono le comete, perché la maggior parte delle persone magari non guarderebbe una trasmissione intera sull'astronomia, ma ascolterebbe interessata una breve delucidazione su oggetti che, anche se hanno nomi molto familiari (cometa, stelle cadenti, asteroidi), in realtà non conoscono affatto.

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grazie Francy! ;)
a dire il vero nei giorni passati su Rai Scuola nel programma Nautilus, hanno parlato molto sia della missione Rosetta che del sistema solare e le comete.
devo davvero fare i complimenti al programma che nonostante non duri molto affronta temi di fisica e astrofisica ( e non solo) con un'approccio davvero semplice e alla portata di tutti, ed ospita sempre professionisti del settore...

ieri sera, ad esempio, si parlava della luce e delle sue interazioni per finire con il laser e le sue applicazioni....

Citazione:

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Originariamente Scritto da nicola66

Durante la serata osservativa del 14/11/scorso ho contato quattro stelle cadenti verso sud/est , e probabile che sia lo sciame delle Leonidi ?

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molto probabilmente si....

Interessante articolo, non mi sono mai soffermato tanto sulle comete, anche se ricordo distintamente la cometa di Hale-Bopp transitata tra il febbraio e l'aprile del 1997. Ricordo che la vedetti perfettamente da casa mia a Roma (io abito in centro) addirittura già al tramonto! Avevo solo 4 anni e non so perché me la ricordo, sarà che mi ha colpito moltissimo.

Grazie ancora per i preziosi articoli, li leggerei tutto il giorno.

Grazie per l'interessante articolo:)..... sarebbe bello rivederne una come si deve....:cry: