Cometa Hale-Bopp

La Hale-Bopp, formalmente definita C/1995 O1, è stata probabilmente la cometa più osservata del 20° secolo, e una delle più luminose mai viste da molti decenni. Fu visibile ad occhio nudo per ben 18 mesi, il doppio della Grande Cometa del 1811.

Fu scoperta il 23 luglio 1995 quando si trovava ancora molto lontano dal Sole, facendo credere che, passandogli vicino, avrebbe potuto diventare luminosissima. Anche se la luminosità di una qualsiasi cometa è molto difficile da prevedere con un certo grado di accuratezza, quando transitò al perielio il 1° aprile 1997 Hale-Bopp andò oltre le previsioni.

Scoperta

La cometa fu scoperta da due osservatori indipendenti, Alan Hale, astronomo e Thomas Bopp, entrambi statunitensi. Prima della scoperta, Hale trascorse centinaia di ore nella ricerca di una cometa, senza mai trovarne una, ma ad un certo punto mentre stava tracciando traiettorie di comete conosciute dal suo osservatorio in Nuovo Messico, si imbattè in quella a cui diede il nome insieme a Bopp: una cometa di 11° magnitudine vicino all'ammasso globulare M70, nella costellazione del Sagittario. Prima di confermare la scoperta, Hale verificò che non vi fossero altri oggetti stellari scoperti di recenti vicino a M70, consultando anche gli elenchi delle comete conosciute. Verificato che l'oggetto si stava muovendo rispetto alle stelle fisse, Hale contattò l'ufficio Centrale Astronomico, la stanza di compensazione per le scoperte astronomiche,

Bopp si trovava vicino a Stanfield in Arizona e stava osservando, con il telescopio di un suo amico cluster di stelle e galassie, quando per caso si imbattè nella cometa. In un primo momento credette di aver macchiato la lente del telescopio, in quanto gli atlanti stellari non indicavano, vicino a M70, la presenza di nessun oggetto conosciuto. La mattina seguente, ebbe la conferma che si trattava di una nuova cometa, poi chiamata Hale-Bopp, formalmente definita C/1995 O1. La scoperta fu annunciata presso l'Unione Astronomica Internazionale con la circolare n° 6187.

Le prime indagini

Ci si rese conto subito che Hale-Bopp non era una cometa ordinaria. Tanto per cominciare, l'enorme distanza alla quale fu scoperta orbitare, a ben 7.2 UA, tra Giove e Saturno. La maggiorn parte delle comete a questa distanza sono estremamente deboli, e non presentano attività particolari, ma Hale-Bopp aveva una chioma cometaria già osservabile.

Un immagine presa dal telescopio Anglo Australiano nel 1993, mostra a 13 UA dal sole la cometa Hale-Bopp, non ancora scoperta. A quella distanza la maggior parte delle comete sono ancora invisibili. Per esempio la Cometa di Halley era 50.000 volte più debole. Le analisi indicarono che il suo nucleo aveva un diametro di 50km, pressapoco tre volte le dimensioni della Cometa di Halley.

La sua enorme distanza e la sorprendente attività mostravano chiaramente che la cometa Hale-Bopp avrebbe potuto essere una cometa molto luminosa, nel momento in cui avrebbe raggiunto il perielio nel 1997. Tuttavia gli scienziati cometari invitavano alla cautela, in quanto la luminosità delle comete è estremamente difficile da prevedere dato che possono essere soggette a improvvise eruzioni, che ne diminuscono successivamente la luminosità. La Cometa Kohutek nel 1973 era stata annunciata come la "cometa del secolo" ma è risultata alla fine piuttosto insignificante.

Hale-Bopp diventa una Grande Cometa

Hale-Bopp divenne visibile a occhio nudo nell'estate del 1996, anche se il suo tasso di luminosità si ridusse considerevolemente durante l'ultima metà del 1996, gli scienziati erano ancora abbastanza ottimisti sulla possibilità che la cometa avrebbe potuto essere molto luminosa.

Nel Dicembre 1996 era troppo vicina al sole per poterla osservare, ma quando nel Gennaio 1997 riapparve, era abbastanza luminosa da essere da tutti osservabile, persino nel cielo delle grandi metropoli soggette a inquinamento luminoso.

Internet era un fenomeno in forte crescita a quel tempo e molti siti web in tutto il mondo, che seguivano la sua traiettoria, divennero estremamente popolari fornendo giornalmente immagini della cometa. Internet giocò un ruolo importante nello suscitare attorno alla cometa Hale-Bopp un interesse senza precedenti.

Nel momento in cui si avvicinò al sole la sua luminosità raggiunse nel febbraio 1997 la 2° magnitudine mostrando la presenza di due code: la prima formata da gas di colore blu in direzione del sole, mentre la polvere gialla della seconda curvava lontano dalla sua orbita (?). Il 9 marzo 1997 un'eclissi solare in Mongolia permise di osservarla persino durante il giorno.

Nel momento del suo passaggio al perielio, il 1 aprile 1997 la comenta era una visione veramente spettacolare. Risplendeva luminosissima, più di qualsiasi stella del cielo, eccetto Sirio, e le sue code si allungavano di 30-40 gradi nel cielo. Ogni giorno la cometa era visibile poco prima che fosse completamente buio. Nel momento in cui passò al perielio, molto vicina al sole, la cometa era visibile per tutta la notte agli osservatori dell'emisfero nord.

Per comprendere quanto fosse straordinaria, se fosse passata vicina alla terra, come la Cometa Hyakutake (C/1996 B2) nel 1996, la coda della cometa avrebbe coperto tutta la volta del cielo e sarebbe stata luminosa quanto la luna piena.

Tuttavia, anche se il punto più vicino a cui la cometa si è avvicinata alla terra distava più di un'unità astronomica, una distanza che avrebbe reso già invisibili la maggioranza delle comete, Hale-Bopp copriva con le due code, ancora metà della volta celeste, anche se le parti più distanti erano troppo deboli per essere visibili ad occhio nudo.

La cometa si allontana

Dopo il suo passaggio al perielio la cometa si mosse verso l'emisfero sud, ponendo fine al meraviglioso spettacolo che aveva fino a quel momento aveva stupefatto tutti gli osservatori. Essendosi allontanata e ormai visibile solo nell'Emisfero Sud era ora meno appriscente, anche se fu possibile osservarla per tutta l'estate e l'autunno del 1997, man mano che la sua luminosità si andava affievolendo. L'ultima volta che fu possibile vederla ad occhio nudo fu nel dicembre 1997; questo significa che la cometa rimase visibile per 569 giorni, o per circa 18 mesi e mezzo. Il record precedente apparteneva alla Grande Cometa del 1811, che fu visibile per circa 9 mesi.

Man mano che la cometa si allontanava, più la sua luminosità si affievoliva, ma era ancora tenuta sotto osservazione dagli astronomi. Nel 2004, la cometa si trovava poco oltre l'orbita di Urano, ad una distanza di circa 21 UA, ma era ancora osservabile con un grande telescopio. Osservazioni recenti hanno verificato che è ancora possibile distinguere le due caratteristiche code.

Gli astronomi si aspettano che la cometa rimanga osservabile con un grande telescopio pressapoco fino al 2020 con una luminosità ridotta alla 30° magnitudine. Da quel momento sarà molto difficile, con le attuali strumentazioni astronomiche, distinguere la cometa dalla moltitudine di stelle e galassie distanti di equivalente luminosità.

Cambiamenti orbitali

Probabilmente la cometa si è avvicinata al perielio 4.200 anni fa. La sua orbita è quasi perpendicolare al piano dell'eclittica per cui eventuali avvicinamenti ai pianeti del sistema solare sono eventi molto rari. Tuttavia nel Marzo 1997 la cometa è passata a poco meno di 0.77 UA da Giove, abbastanza vicino da influenzarne l'orbita con la sua gravità.

L'orbita della cometa si è considerevolmente ridotta, e si suppone che possa ritornare all'interno del sistema solare nell'anno 2.380. Attualmente l'afelio della cometa è situato a circa 360 UA, ridotto dai precedenti 525.

Risultati scientifici

La comenta Hale-Bopp venne intensamente osservata dagli astronomi durante il suo passagio al perielio, e fece fare importanti passi avanti alla scienza cometaria.

La coda al sodio

Una delle scoperte più importanti è che essa possiede tre code. Inoltre, oltre alle solite emissioni gassose e alle polveri stellari, Hale-Bopp esibisce una debole coda al sodio, visibile solo con particolari strumenti dodati di speciali filtri. Le emissioni di sodio sono state precedentemente osservate anche in altre comete, ma nessuna dalla coda. La coda al sodio consiste in atomi neutri e si estende per 50 Milioni di Km in lunghezza.

La sorgente del sodio sembra nascosta nella chioma interna, anche se qualcosa potrebbe trovarsi nel nucleo. Vi sono diversi possibili meccanismi per generare atomi di sodio, compresa la collisione tra grani di polvere che si trovano attorno al nucleo, e mediante "sputtering", ossia emissione di sodio ad intermittenza a causa dell'interazione dei grani di polvere con luce ultravioletta. Tuttavia non si è ancora definito un meccanismo principale responsabile.

Mentre la coda formata da polveri segue la traiettoria dell'orbita della cometa, la coda di gas punta direttamente lontano dal sole, mentre la coda di sodio si situa fra queste due. Questo implica che gli atomi di sodio sono allontanati dalla testa della cometa a causa della pressione di radiazione.

Abbondanza di deuterio

La cometa di Hale-Bopp presenta un'insolita abbondanza di deuterio, circa il doppio, sotto forma di acqua pesante rispetto alla quantità riscontrabile negli oceani terrestri. Questo implica che, anche se gli impatti cometari sono stati una sorgente significativa per spiegare l'acqua presente negli oceani sulla Terra, essi non possono esserne l'unica sorgente, in quanto l'abbondanza di deuterio è tipica di tutte le comete.

La presenza di deuterio in molti composti di idrogeno fu individuata anche in altre comete. Gli astronomi credono che il ghiaccio cometario si formò in una nube interstellare piuttosto che in una nebulosa solare. Modelli teorici sulla formazione di ghiaccio in nubi interstellari suggerisce che la cometa di Hale-Bopp si è formata a temperature attorno ai 25-46 Kelvin, ossia tra i -248.5 e i -227.15 C°.

Specie organiche

Osservazioni spettroscopiche hanno rivelato la presenza di molti elementi chimici organici, tra i quali alcuni mai individuati prima in altre comete. Queste complesse molecole possono esistere all'interno dei nuclei cometari, o potrebbero essere la sintesi di reazioni presenti nella chioma.

Rotazione

I gas della cometa non si diffondono uniformemente sopra il nucleo, ma da getti situati in punti specifici. Le osservazioni del flusso di materiale espulso ha consentito agli astronomi di misurare il periodo di rotazione della cometa in 11h e 46m. Oltre a questa rotazione sono state riscontrate delle variazioni periodiche per diversi giorni; questo implica che la cometa ruota su più di un asse.

Un satellite?

Nel 1999, venne pubblicata o studio che ipotizzava la presenza di un nucleo cometario binario, per pienamente spiegare i modelli di emissione della polvere interstellare. Lo studio era basato su indagini teoriche, prive di osservazioni dirette di un ipotetico satellite, con un diametro di 30km, un periodo di rivoluzione di tre giorni e distante 180km da un nucleo principale avente un diametro di 70km.

Lo studio fece discutere gli astronomi, anche se le immagini allora disponibili ad alta risoluzioni prese con lo Space Hubble Telescope, non fornivano tracce di un doppio nucleo. Inoltre, anche se sono state osservate molte comete frantumarsi, in nessun caso si è stato individuato un nucleo binario stabile. A causa della piccola massa dei nuclei cometari l'orbita di un nucleo binario avrebbe potuto essere facilmente distrutta dall'interazione gravitazionale del sole e dei pianeti.

Verso la fine del 1997 e durante i primi mesi del 1998, alcune osservazioni con ottiche adattative hanno evidenziato che il nucleo della cometa mostrava un doppio picco di luminosità. Tuttavia vi sono ancora molte controversie al riguardo.

L'eredità della cometa Hale-Bopp

Per quasi tutti coloro che l'anno vista, Hale-Bopp è stata semplicemente uno meraviglioso spettacolo nel cielo serale. Il suo lungo periodo di visibilità e un grande copertura mediatica, hanno fatto di questa cometa, probabilmente la più osservata in assoluto di tutta la storia, creando un grande impatto nel pubblico, da quando passò nel 1986 la Cometa di Halley. Senza ombra di dubbio la cometa battè molti records: quella scoperta più lontana dal sole, quella con il nucleo cometario più grande conosciuto, quella che rimase visibile ad occhio nudo per un periodo più che doppio rispetto a quelle precedenti conosciute. Inoltre brillò di magnitudine 0 per otto settimane, più di qualsiasi altra cometa osservata nei cento anni precedenti.

info: Wikipedia