Cosa sono le comete? Origini e risultati scientifici

Le comete sono i grandi oggetti misteriosi del sistema solare. Per secoli le persone li hanno visti come presagi malvagi, che apparivano e scomparivano. Sembravano spettrali, perfino spaventosi. Ma, mentre l'apprendimento scientifico ha preso il posto della superstizione e della paura, le persone hanno imparato cosa sono veramente le comete: pezzi di ghiaccio, polvere e rocce. Alcuni non si avvicinano mai al Sole, ma altri lo fanno, e quelli sono quelli che vediamo nel cielo notturno. 

Il riscaldamento solare e l'azione del vento solare cambiano drasticamente l'aspetto di una cometa, motivo per cui sono così affascinanti da osservare. Tuttavia, anche gli scienziati planetari fanno tesoro delle comete perché rappresentano una parte affascinante dell'origine e dell'evoluzione del nostro sistema solare. Risalgono alle prime epoche della storia del Sole e dei pianeti e contengono quindi alcuni dei materiali più antichi del sistema solare. 

Comete nella storia e nell'esplorazione

Storicamente, le comete sono state definite "palle di neve sporche" poiché sono grossi pezzi di ghiaccio mescolati con polvere e particelle di roccia. È interessante notare che è stato solo negli ultimi cento anni circa che l'idea delle comete come corpi ghiacciati alla fine si è dimostrata vera. In tempi più recenti, gli astronomi hanno visto comete dalla Terra e anche da veicoli spaziali. Diversi anni fa, una missione chiamata Rosetta in realtà orbitò attorno alla cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko e atterrò una sonda sulla sua superficie ghiacciata. 

Le origini delle comete

Le comete provengono da zone distanti del sistema solare, originano in luoghi chiamati cintura di Kuiper (che si estende dall'orbita di Nettuno, e la nuvola di Oört che costituisce la parte più esterna del sistema solare. Le orbite delle comete sono altamente ellittiche, con un focus su il Sole e l'altro finiscono in un punto a volte ben oltre l'orbita di Urano o Nettuno. A volte l'orbita di una cometa la porterà direttamente in rotta di collisione con uno degli altri corpi nel nostro sistema solare, incluso il Sole. L'attrazione gravitazionale di vari pianeti e il Sole modellano anche le loro orbite, rendendo più probabili tali collisioni mentre la cometa compie più viaggi intorno al Sole. 

La cometa Nucleo

La parte principale di una cometa è conosciuta come il nucleo. È una miscela principalmente di ghiaccio, frammenti di roccia, polvere e altri gas congelati. I ghiacci sono di solito acqua e anidride carbonica congelata (ghiaccio secco). Il nucleo è molto difficile da distinguere quando la cometa è più vicina al Sole perché è circondata da una nuvola di particelle di ghiaccio e polvere chiamata coma. Nello spazio profondo, il nucleo "nudo" riflette solo una piccola percentuale della radiazione solare, rendendolo quasi invisibile ai rivelatori. I nuclei tipici delle comete variano di dimensioni da circa 100 metri a oltre 50 chilometri (31 miglia) di diametro.

Ci sono alcune prove che le comete potrebbero aver distribuito acqua sulla Terra e su altri pianeti all'inizio della storia del sistema solare. La missione Rosetta ha misurato il tipo di acqua trovata sulla cometa 67 / Churyumov-Gerasimenko e ha scoperto che la sua acqua non era esattamente la stessa di quella terrestre. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi su altre comete per dimostrare o confutare la quantità di comete acquatiche rese disponibili per i pianeti. 

Coma Coma e Coda

Mentre le comete si avvicinano al Sole, le radiazioni iniziano a vaporizzare i loro gas e ghiaccio congelati, creando un bagliore nuvoloso intorno all'oggetto. Conosciuto formalmente come coma, questa nuvola può estendersi per molte migliaia di chilometri. Quando osserviamo le comete dalla Terra, il coma è spesso ciò che vediamo come la "testa" della cometa.

L'altra parte distintiva di una cometa è l'area della coda. La pressione di radiazione dal sole allontana il materiale dalla cometa, formando due code. La prima coda è la coda della polvere, mentre la seconda è la coda del plasma - costituita da gas che è stato evaporato dal nucleo ed energizzato dalle interazioni con il vento solare. La polvere dalla coda viene lasciata indietro come un flusso di briciole di pane, mostrando il percorso che la cometa ha percorso attraverso il sistema solare. La coda del gas è molto difficile da vedere ad occhio nudo, ma una sua fotografia mostra che brilla in un blu brillante. Punta direttamente lontano dal sole ed è influenzato dal vento solare. Spesso si estende su una distanza uguale a quella del Sole sulla Terra.

Comete di breve periodo e Cintura di Kuiper

Esistono generalmente due tipi di comete. I loro tipi ci raccontano la loro origine nel sistema solare. Le prime sono comete che hanno brevi periodi. Orbitano attorno al Sole ogni 200 anni o meno. Molte comete di questo tipo sono nate nella Cintura di Kuiper.

Comete di lungo periodo e Oort Cloud

Alcune comete impiegano più di 200 anni per orbitare attorno al Sole una volta. Altri possono richiedere migliaia o addirittura milioni di anni. Quelli con i lunghi periodi provengono dalla nuvola di Oort. Si estende oltre 75.000 unità astronomiche lontano dal Sole e contiene milioni di comete. (Il termine "unità astronomica" è una misura, equivalente alla distanza tra Terra e Sole.) A volte una cometa di lungo periodo arriva verso il Sole e si dirige nello spazio, per non essere mai più vista. Altri vengono catturati in un'orbita regolare che li riporta ancora e ancora. 

Comete e piogge di meteoriti

Alcune comete attraverseranno l'orbita che la Terra prende attorno al Sole. Quando ciò accade, viene lasciata una scia di polvere. Mentre la Terra attraversa questa scia di polvere, le minuscole particelle entrano nella nostra atmosfera. Cominciano rapidamente a brillare quando vengono riscaldati durante la caduta sulla Terra e creano una striscia di luce attraverso il cielo. Quando un gran numero di particelle da un flusso di comete incontra la Terra, sperimentiamo una pioggia di meteoriti. Poiché le code delle comete vengono lasciate indietro in posizioni specifiche lungo il percorso della Terra, è possibile prevedere con estrema precisione le piogge di meteoriti.

Key Takeaways

• Le comete sono pezzi di ghiaccio, polvere e roccia che hanno origine nel sistema solare esterno. Alcuni orbitano attorno al Sole, altri non si avvicinano mai più dell'orbita di Giove.
• La Missione Rosetta ha visitato una cometa chiamata 67P / Churyumov-Gerasimenko. Ha confermato l'esistenza di acqua e altri ghiacci sulla cometa.
• L'orbita di una cometa si chiama "periodo". 
• Le comete sono osservabili da astronomi dilettanti e professionisti.