FENOMENO DEL MESE

FENOMENO DEL MESE

DI ALBINO CARBOGNANI*

ECCO LA COMETA ZTF

A FINE MESE UN NUOVO ASTRO CHIOMATO POTREBBE RAGGIUNGERE LA SOGLIA DELLA VISIBILITÀ A OCCHIO NUDO

FENOMENO DEL MESE

Il 1° febbraio 2023 la cometa C/2022 E3 ZTF si troverà alla minima distanza dalla Terra di circa 42 milioni di chilometri.

Molto probabilmente in questo periodo diventerà visibile a occhio nudo sotto cieli molto bui e dalle latitudini italiane sarà osservabile per tutta la notte, perché sarà circumpolare. Non sarà spettacolare come la cometa Neowise, che fu visibile nel luglio 2020, ma potrebbe essere comunque una cometa molto interessante da seguire.

LA SCOPERTA E L’ORBITA

La cometa è stata scoperta il 2 marzo 2022 dall’Osservatorio di Monte Palomar, in California, grazie al telescopio Samuel Oschin da 1,2 metri di diametro. Questo strumento è abbinato a una camera Ccd di ultima generazione che possiede un campo di vista di ben 47 gradi quadrati ed è il fulcro della Zwicky Transient Facility (ZTF), una survey ottica che ogni due notti esplora tutto il cielo visibile alla ricerca di nuovi asteroidi, comete, supernovae, controparti di Gamma ray burst (GRB) e così via. Per questo la sigla ZTF è stata aggiunta al codice C/2022 E3 che identifica la cometa. Quando era ancora nella lista degli oggetti near-Earth da confermare, la ZTF era considerata un asteroide, ma a un esame più attento si è visto che mostrava una piccola chioma molto condensata di soli sei secondi d’arco di diametro. Questa caratteristica l’ha fatta quindi classificare come una cometa. L’orbita descritta dalla ZTF ha un’eccentricità leggermente superiore a 1, ossia è iperbolica, anche se di poco. Di solito, questa caratteristica è associata a comete che provengono direttamente dalla Nube di Oort, la grande riserva di nuclei cometari che circonda tutto il nostro sistema planetario. Una cometa di questo tipo impiega 4-5 milioni di anni per compiere il tragitto fino alla quota dei pianeti terrestri, quindi il viaggio che ha affrontato la ZTF è stato piuttosto lungo: si è “staccata” dalla nube di Oort quando i primi ominidi si aggiravano per la Terra ed è arrivata in prossimità del Sole giusto per essere seguita dai Sapiens. L’orbita ha un’inclinazione di circa 109° sull’eclittica, quindi è maggiore di 90° e per questo il moto orbitale è retrogrado, cioè avviene in senso orario se visto dal Polo nord dell’eclittica. L’elevata inclinazione protegge la cometa dalle perturbazioni gravitazionali planetarie che possono agire solo quando attraversa il piano dell’eclittica, cosa che per la ZTF accade fra le orbite di Marte e della Terra. Anche se il 1° febbraio la cometa sarà relativamente vicina, la sua orbita non verrà modificata in modo apprezzabile, quindi tornerà verso la nube di Oort e – per quanto ci riguarda – non la vedremo più. Considerato che la ZTF arriva in prossimità del Sole da sopra il piano dell’eclittica, sarà ben visibile per gli osservatori nell’emisfero boreale.

MISURIAMO LA CODA DELLA ZTF In prima approssimazione, possiamo considerare che la coda della cometa sia opposta al Sole e vedere come se ne può stimare l’effettiva lunghezza nello spazio a partire dalla misura dell’angolo sotteso nelle immagini.

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DI ALBINO CARBOGNANI

» Dall’alto: la cometa ZTF ripresa il 16 agosto 2022 da Loiano (B0), quando era a 2,13 UA dalla Terra e 2,46 UA dal Sole, con una chioma larga circa 10mila km.

L’orbita della ZTF è leggermente iperbolica e a grande inclinazione sul piano dell’eclittica, tanto che viene percorsa in senso retrogrado. In figura è mostrata la posizione al 1° febbraio 2023 (JPL/Small-Body Database).

Nelle riprese effettuate la sera del 16 agosto 2022, la ZTF mostrava una coda di polveri lunga circa 4 primi d’arco, ossia 0,067°. La misura della lunghezza è stata fatta con il software Astrometrica, che consente di mostrare la distanza fra due punti arbitrari dell’immagine. A quale lunghezza equivale nello spazio l’angolo sotteso dalla coda? Supponiamo che la coda sia ortogonale alla linea di vista. Dalle effemeridi, sappiamo che la cometa era a 319,4 milioni di km dalla Terra; quindi, con una estensione di 0,067°, doveva essere lunga almeno 370mila km. Ma questo è solo un limite inferiore: in realtà, a causa della inclinazione della coda, la sua lunghezza effettiva era tre volte maggiore, circa 913mila km.

ASPETTO E VISIBILITÀ DELLA COMETA

La ZTF era dunque già visibile con la sua lunga coda lo scorso agosto in prima serata nella costellazione di Ercole, ma molto debole, perché aveva una magnitudine apparente di +13. Aveva una chioma di colore verde e mostrava un’intensa coda di polveri di colore giallastro: un soggetto alla portata di un piccolo telescopio e di una camera Ccd/ Cmos. Il colore della chioma è dovuto all’emissione delle bande di Swan della molecola di carbonio biatomico, che dominano lo spettro cometario fra 470 e 563,5 nm, nella regione ciano-verde del visibile. La ZTF è rimasta in Ercole per tutto il mese di agosto, per poi passare nella costellazione della Corona Boreale, dove all’inizio di novembre ha raggiunto la magnitudine apparente +10. L’elongazione dal Sole ha raggiunto un minimo di circa 43° attorno all’11 novembre e poi ha ripreso a crescere, così come la declinazione, con la cometa in rapido spostamento verso le costellazioni del Drago, dell’Orsa Minore e della Giraffa. Il 12 gennaio 2023 la ZTF passerà al perielio a 1,11 UA dal Sole,

*ALBINO CARBOGNANI ASTRONOMO DELL’INAF-OAS, OSSERVA SATELLITI, SPACE DEBRIS, ASTEROIDI E COMETE CON IL TELESCOPIO “CASSINI” DA 1,5 METRI DI DIAMETRO DELLA STAZIONE ASTRONOMICA DI LOIANO (BO).

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DI CHE COSA È FATTA UNA COMETA

Il nucleo di una cometa ha dimensioni che vanno da pochi chilometri ad alcune decine di km ed è composto in parte da materiali volatili, come ghiaccio d’acqua, monossido di carbonio, anidride carbonica, metano e ammoniaca, ma anche da rocce e metalli, più un certo numero di composti organici complessi. I materiali volatili sublimano, passando direttamente dallo stato solido a quello gassoso quando il nucleo si avvicina abbastanza al Sole; da qui la formazione della chioma, la tenue atmosfera che circonda il nucleo. La chioma si rinnova continuamente, perché la debole forza di gravità del nucleo non riesce a trattenere i gas attorno a sé. Insieme ai gas, vengono emessi nello spazio anche polveri e frammenti di roccia; la chioma, quindi, ha una composizione variegata. L’atmosfera scompare quando la cometa, passato il perielio, torna verso la periferia del Sistema solare: la temperatura del nucleo si abbassa drasticamente e l’attività di sublimazione cessa. La caratteristica più spettacolare della cometa è la sua coda, anzi le sue code: quella di polveri e quella di ioni. La coda di polveri è composta dai frammenti solidi che si staccano dal nucleo in seguito alla sublimazione dei materiali volatili superficiali, vanno a formare la chioma e vengono spinti in direzione opposta al Sole dalla pressione della radiazione solare. Mentre si allontanano dal nucleo, i granelli di polvere mantengono inalterato il loro momento angolare, perché sia la forza di gravità sia la pressione della radiazione agiscono in senso radiale. Di conseguenza, più si allontanano dal Sole, più la loro velocità diminuisce e la coda di polveri assume una forma incurvata. La coda di ioni, invece, viene generata in seguito all’interazione degli ioni presenti nella chioma della cometa con il vento solare, il flusso di elettroni, protoni e nuclei di elio proveniente dal Sole. La direzione di questa coda è data dalla composizione della velocità del nucleo con quella del vento solare e quindi non sarà in direzione esattamente opposta al Sole.

» La cometa ZTF ripresa la sera del 16 ottobre scorso. Ben visibile la coda di polveri di colore giallo e incurvata, una chioma interna ricca di polveri e una esterna di gas di colore verde (Sky & Telescope/Dan Barlett). una distanza che dovrebbe consentire al nucleo di “sopravvivere” all’attività di sublimazione. Dal 17 gennaio al 5 febbraio la declinazione sarà talmente elevata che la cometa diventerà circumpolare per le latitudini italiane; pertanto, sarà sempre visibile in cielo durante tutta la notte. A partire dal 24 gennaio la cometa dovrebbe essere visibile a occhio nudo, o meglio con un piccolo binocolo: il condizionale è d’obbligo, dato che non è facile prevedere l’attività di un nucleo cometario dopo il perielio. In ogni caso, la minima distanza dalla Terra sarà raggiunta il 1° febbraio 2023, con la cometa a 0,28 UA dal nostro pianeta. Quel giorno la Luna sarà in fase 0,83 crescente e con la sua luce disturberà l’osservazione, anche se sarà a circa 90° dalla cometa. La ZTF, in prima serata, sarà a circa 60° di altezza sull’orizzonte nella costellazione della Giraffa e raggiungerà la massima luminosità apparente: le stime della magnitudine vanno da un prudente +5,4 a un più ottimista +4,0. Il valore effettivo dipenderà da come sarà l’attività del nucleo dopo il perielio. Il periodo di fine visibilità a occhio nudo sarà attorno alla prima decade di febbraio, dopo di che la cometa avrà declinazioni sempre più meridionali e diventerà invisibile dalle nostre latitudini. Per riprendere la cometa al telescopio, ricordiamo che le coordinate celesti per il puntamento dello strumento sono reperibili sul sito web del Minor Planet Center (bit.ly/3EKM5XX). Per ottenere le sue effemeridi, è necessario inserire la sigla C/2022 E3, la data e infine latitudine, longitudine e quota del proprio sito. Buone osservazioni!