La maggior parte dei gas che formano le chiome delle comete, l’involucro di gas che si forma attorno al nucleo quando una cometa si avvicina al Sole, da cui si diparte la coda, è composto per lo più da acqua, ossido di carbonio e anidride carbonica, oltre ad una serie di molecole a base di zolfo e composti organici anche complessi.
Ora, attorno alla cometa Churiyumov-Gerasimenko è stato trovato anche dell’ossigeno. Questo elemento non era mai stato osservato in questo tipo di oggetti, anche se era stato rilevato su alcuni satelliti ghiacciati di Giove e Saturno.
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
DA DOVE ARRIVA L’OSSIGENO? La scoperta è stata realizzata da un gruppo di ricercatori guidato da André Bieler della University of Michigan (Stati Uniti) utilizzando lo spettrometro (uno strumento che analizza la composizione chimica di un oggetto) a bordo di Rosetta, la sonda dell’Agenzia Spaziale Europea che nel 2014 è entrata in orbita attorno alla cometa 67/P Churiyumov-Gerasimenko.
La scoperta pone un quesito importante. Come fa ad esserci dell’ossigeno su di una cometa? E per i planetologi il problema è ancora più complesso perché la quantità di ossigeno rispetto alla presenza di acqua è molto elevato e non cambia a qualunque distanza si trovi la cometa dal Sole.
IPOTESI, SENZA CERTEZZE. Perché quest’ultimo elemento è importante? Perché una delle possibilità che potrebbe spiegare la presenza di ossigeno è la frantumazione delle molecole dell’acqua a causa della radiazione solare.
Ma questo dovrebbe originare quantità di ossigeno diverse a secondo della distanza distanza della cometa dal Sole. Questa ipotesi dunque non riesce a spiegare la presenza dell’ossigeno libero. Così è stata avanzata un’altra ipotesi. Questa vuole che l’ossigeno sia stato inglobato nel ghiaccio della cometa quando si formò dalla nebulosa primordiale, ma le probabilità che si verifichi una simile situazione sono assai remote per la complessità dei fenomeni che devono avvenire contemporaneamente.
È per questo dunque che la scoperta dell’ossigeno nella chioma della cometa 67/P solleva più dubbi che certezze.
