Immaginatevi una piccola Smart lanciata a tutta birra, e in senso inverso, lungo un circuito dove viaggia un gigantesco autoarticolato: qualcosa del genere accade nel Sistema Solare, protagonista un corpo celeste, 2015 BZ509 (per gli amici "Bee-Zed"), un asteroide del diametro di 3 km che percorre attorno al Sole quasi la stessa orbita di Giove e di circa 6.000 altri frammenti rocciosi, ma in direzione opposta. Da almeno un milione di anni, secondo gli astronomi.
Anticonformista. Uno studio appena pubblicato su Nature ne descrive lo strano comportamento: il masso è l'unico, nel Sistema Solare, ad avere un moto retrogrado (cioè in senso orario, guardando dall'alto il piano dell'eclittica) e contemporaneamente a condividere lo spazio orbitale di un pianeta - e non di uno qualunque, ma del gigante gassoso del nostro Sistema, Giove.
La stragrande maggioranza dei milioni di asteroidi del nostro circondario spaziale si spostano con moto diretto (o progrado, cioè in senso antiorario), ossia nella stessa direzione degli altri corpi del Sistema.
Niente scontri. Bee-Zed può fare il "bastian contrario" ed evitare collisioni con Giove proprio grazie alla gravità del gigante, che per un complesso gioco di forze ne devia il tracciato. Gli scienziati del Western's Department of Physics and Astronomy (Canada) che l'hanno scoperto nel 2015 non sono stati in grado di determinare se sia in effetti un asteroide o un frammento di cometa - forse della cometa di Halley (1P/Halley), con la quale condivide il moto retrogrado. In ogni caso, affermano gli astronomi, la sua orbita sembra stabile e destinata a rimanere tale per almeno un altro milione di anni.
La parte solida di una cometa è molto piccola. La testa o chioma di una cometa, ossia quella nuvola di gas e polveri prodotte dalla sublimazione del nucleo nel passaggio in prossimità del Sole, può raggiungere dimensioni impressionanti, maggiori di quelle di un pianeta: quella della cometa Holmes è arrivata, nel 2007, a un diametro di 1,4 milioni di chilometri. Ma il nucleo cometario, la parte solida e centrale, in genere non oltrepassa i pochi chilometri di diametro. Si calcola che la maggior parte dei nuclei delle comete rientri nei 16 km di diametro, anche se alcuni possono raggiungere i 40 km.
Sono simili a grosse palle di neve sporche. Da cosa è composto il nucleo di una cometa? La risposta si dà più facilmente studiando la composizione della chioma, una volta che il nucleo sublima avvicinandosi al Sole. Nel 1986 la sonda dell'ESA Giotto, studiando la chioma della cometa di Halley (nella foto), dimostrò che era per l'80% composta d'acqua (vale per la maggior parte delle comete). Il resto? Polveri, roccia e materiali che di solito siamo abituati a pensare come gas (ammoniaca e anidride carbonica) congelati. La sonda Giotto effettuò il flyby della Halley il 13 marzo 1986 e transitò a circa 600 km dal nucleo. Rosetta, invece, orbita intorno alla cometa 67P giungendo anche a 10 km dal nucleo.
Foto: © ESA
Trascorrono gran parte della loro vita come se fossero asteroidi. La maggior parte delle comete ha orbite fortemente ellittiche. Possono pertanto trascorrere il 99% del loro percorso orbitale molto lontane dal Sole. In quelle condizioni, il materiale del loro nucleo rimane compatto e ghiacciato, e di chioma e coda non c'è l'ombra. Se consideriamo che una delle principali differenze tra asteroidi e cometa è la presenza di materiali volatili visibili intorno a un nucleo, ecco che le distanze tra i due tipi di corpi celesti si accorciano. Nella foto, la cometa McNaught dispiega la sua spettacolare - e inconfondibile - coda sopra al Pacifico, nel 2007.
Foto: © S. Deiries/ESO
Ciò che le fa belle, le uccide. Avvicinandosi al Sole, le comete perdono, per sublimazione, la maggior parte della loro massa: si parla di centinaia di tonnellate di materiale che si disperde nello spazio interplanetario dopo aver formato la chioma e la coda. Questo può portare alla parziale o completa dissoluzione della cometa stessa. Un gran bello spettacolo, prima di morire. Qui, la cometa Lovejoy fotografata dall'Osservatorio Paranal, in Cile, nel 2011.
Foto: © Gabriel Brammer/ESO
Possono avere due (o più) code. Merito del vento solare, che ionizza, cioè strappa agli atomi di gas della chioma delle comete i loro elettroni. Il gas diventa plasma, anch'esso spinto via dalla radiazione solare fino a formare una coda. Ma poiché il plasma è più leggero delle polveri che formano la coda originale, ecco che la coda ionizzata (in genere di colore bluastro) è rettilinea, e non rimane "indietro" come quella di polveri. Qui, le due code di Hale-Bopp sopra alle Dolomiti, nel 1997.
Foto: © A. Dimai, (Col Druscie Obs.), AAC
Alimentano gli sciami meteorici. La mole di materiale espulsa dalle comete rimane in orbita intorno al Sole per millenni, ma talvolta la loro orbita interseca quella terrestre, e questo materiale si somma agli altri detriti spaziali filtrati dalla nostra atmosfera. Entrando in contatto con l'atmosfera, i frammenti rocciosi bruciano per l'attrito, generando le spettacolari scie luminose. Nella foto, la cometa ISON immortalata il 21 novembre 2013 dall'Osservatorio Teide a Tenerife, nelle Iole Canarie.
Foto: © Jaun Carlos Casado
9 comete sono state visitate da una sonda. Ma solo su una, la 67P/Churyumov-Gerasimenko (nella foto), siamo riusciti ad atterrare con un touchdown morbido, in una missione destinata a passare alla Storia. Le altre sono state per lo più sorvolate da sonde che le hanno fotografate ad alta velocità. Nel 2005 la sonda Deep Impact lanciò un oggetto del peso di 370 kg verso la cometa Tempel 1, per creare un piccolo cratere e far sollevare della polvere, studiandone così la composizione.
Foto: © ESA/Rosetta
Sono potenzialmente più pericolose degli asteroidi. Anche se non compaiono nei film di fantascienza. Infatti, per la seconda legge di Keplero, guadagnano velocità nei pressi del Sole, arrivando fino a 70 chilometri al secondo (rispetto ai 20 chilometri al secondo degli asteroidi); data questa velocità, a parità di massa, una cometa è 10 volte più distruttiva di un asteroide. Inoltre, il loro nucleo è in genere più grande, e la loro orbita più imprevedibile; mentre gli asteroidi possono essere studiati con anni di anticipo le comete si comportano, per via del gas che le accompagna, come motori impazziti: la luminosissima Hale-Bopp fu vista con soltanto 19 mesi di anticipo. Nella foto, la Pan-STARRS sorge dietro al Radio Telescopio CSIRO Parkes nel New South Wales, Australia.
Foto: © ohn Sarkissian, Australia, via SpaceWeather.com
Il miglior cacciatore di comete? SOHO. Situato a 1,5 milioni di chilometri dalla Terra in direzione del Sole, il Solar and Heliospheric Observatory gode di una vista privilegiata rispetto a noi terrestre. Per 24 ore su 24 è rivolto al Sole, e dal 1995 ha già individuato quasi 2.500 comete. Nella foto, la cometa Bradfield mentre passa vicino al Sole nel 2004.
Foto: © ESA/NASA
Alcune sono visibili anche di giorno. Accade quando si tratta di comete molto vicine alla Terra o molto vicine al Sole, e quindi particolarmente luminose. Una di queste è stata la cometa McNaught: nel 2006, è stato possibile osservarla anche di prima mattina, ad occhio nudo, brillante quasi quanto la Luna.
Foto: © Gemini Observatory/Marie-Claire Hainaut
Galileo Galiei. L'osservazione scientifica di Giove "inizia" il 7 gennaio 1610, verso sera, quando Galileo Galilei, che si trovava a Padova, comincia a osservare il cielo con un nuovo strumento, il telescopio.
Vicino a Giove vede degli “astri” invisibili a occhio nudo. Erano i satelliti di Giove che furono i primi corpi celesti del sistema solare a essere scoperti agli albori dell’astronomia telescopica. Lo scienziato pisano, accortosi dell’importanza della scoperta decise di chiamare i satelliti “astri medicei” in onore di Cosimo II de’ Medici, Granduca di Toscana. I quattro satelliti, furono ribattezzati nel ‘600 con i nomi di alcune figure mitologiche legate a Giove (dio supremo dell’antica religione romana): Io, Europa, Ganimede e Callisto.
Pioneer 10. La sonda della NASA è il primo veicolo spaziale a superare la fascia egli asteroidi e raggiunge Giove nel dicembre 1973. Il suo fly-by ci restituisce le prime foto da vicino (a soli 130.000 km dalla cime delle nubi) del gigante gassoso.
Pioneer 11. Un anno dopo, nel 1974, Pioneer 11 sulla strada verso Saturno passa accanto a Giove a una distanza 3 volte minore rispetto a Pioneer 10 e fotografa per la prima volta i poli del pianeta.
Pioneer 10 e 11 ci hanno svelato diversi segreti di Giove. Pioneer 10 ha provato che il pianeta è circondato da un fascia radioattiva molto potente e ha registrato che Giove produce più calore di quanto ne assorbe dal sole. Pioneer 11 ha mappato il pianeta ed è stato in grado di calcolare la massa di una delle sue lune, Callisto
Voyager 1.Il "servizio fotografico" di Voyager 1 inizia a gennaio del 1979 e prosegue fino ai primi di aprile. La sonda scatta circa 19.000 foto e compie diverse misurazioni scientifiche. Qui sotto l'avvicinamento della sonda
Say hi to #Jupiter for me, @NASAJuno! In polar orbit, you'll see a different side than I did during my 1979 flyby pic.twitter.com/ufCtiOQ6eZ
— NASA Voyager (@NASAVoyager) 3 luglio 2016
Voyager 1. Grazie al passaggio veramente ravvicinato abbiamo avuto la possibilità di osservare da vicino la grande macchia rossa.
Voyager 2. Il testimone di Voyager 1 è stato raccolto un mese dopo dalla sonda gemella, Voyager 2. Le due navicelle spaziali hanno scattato più di 33.000 foto di Giove e dei suoi 5 satelliti principali e compiuto un gran numero di osservazioni e misurazioni scientifiche. Giove possiede un debole sistema di anelli planetari, il terzo ad esser stato scoperto nel sistema solare, dopo quello di Saturno e quello di Urano. Fu osservato per la prima volta da Voyager 1, ma le foto più belle - come questa, scattata da 1.450.000 km - le dobbiamo a Voyager 2.
Foto: © Nasa/JPL
Ulysses. La sonda dell'ESA e della NASA ha raggiunto Giove nel 1992 sfruttando l'effetto fionda del pianeta per raggiungere la sua orbita intorno al Sole. Il passaggio non ci ha restituito alcuna foto perché la sonda aveva altri obiettivi e non era dotata di fotocamere, ma ha permesso di raccogliere nuovi dati sul campo magnetico di Giove.
Hubble. Il telescopio spaziale Hubble osserva regolarmente Giove (qui l'ultima foto, in cui ha catturato un aurora boreale grande quanto la Terra), ma quello che riuscì a fotografare tra il 16 e il 22 luglio 1994 è davvero eccezionale: 21 frammenti identificabili come parti della cometa Shoemaker-Levy 9 sono precipitati su Giove.
È stata la prima volta nella storia che si è potuto prevedere e poi osservare la collisione tra due corpi del Sistema Solare, un evento considerato molto raro. Per quanto riguarda il pianeta gassoso si ritiene infatti che comete di quella grandezza lo colpiscano una volta ogni millennio.
Galileo. Nel 1996 Giove viene raggiunto dalla sonda Galileo. È stata la prima navicella a orbitare il pianeta gassoso (per 8 anni) e a far precipitare una sonda nell'atmosfera gioviana. La sonda ha trasmesso dati per quasi un'ora prima di andare perduta a causa dell'aumento di pressione e temperatura degli strati più densi dell'atmosfera.
Galileo ha anche studiato a fondo i satelliti gioviani, in particolare Europa (nella foto), Io e Ganimede.
Cassini. Nel 2000 è Cassini a far visita a Giove. La sonda dell'ESA e della NASA diretta verso Saturno compie un passaggio ravvicinato su Giove per sfruttarne l'effetto fionda. Cassini riesce a ricostruire la mappa di Giove più dettagliata finora mai realizzata.
Hubble. Quando nel marzo 2004 gli astronomi hanno osservato il pianeta Giove così "maculato", hanno capito di trovarsi di fronte ad un evento abbastanza raro, che capita una o due volte ogni decennio. Si tratta infatti di una tripla eclisse delle tre grandi lune del pianeta, Io, Ganimede e Callisto, la cui ombra si è proiettata sulla superficie colorata di Giove, le cui sfumature pastello sono dovute all'acquisizione della foto in luce quasi infrarossa, vale a dire NIR (Near Infrared), cioè nella regione dello spettro elettromagnetico compresa tra i 700 nm e i 2500 nm.
Nell'immagine ingrandita sono chiaramente visibili le due lune, Io (al centro) e Ganimede (a destra, in alto), mentre Callisto è fuori campo.
New Horizons. Anche New Horizons, diretta verso Plutone, ha fatto visita a Giove nel 2007. Quest'immagine in realtà è un piccolo fotomontaggio: il pianeta è stato ripreso dalla sonda NASA al quasi infrarosso; il satellite Io, invece, è stato osservato in un giorno diverso, ai colori quasi reali. Sulla luna di Giove si può notare un'eruzione vulcanica.
New Horizons. La prima foto a colori di Giove e le sue lune catturata da Juno il 29 giugno 2016, da una distanza di 5,3 milioni di km dal pianeta. L'avventura di Juno è appena iniziata.
Foto: © NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
