Cosa sono le comete?
Le comete sono oggetti spaziali di grandi dimensioni costituiti da gas congelati, pietre e polvere, che, insieme al resto dei corpi celesti del sistema solare, ruotano attorno a una stella. Nel loro stato originale, le comete sono piuttosto grandi e possono avere le dimensioni di intere città. Ma nel processo del loro ciclo di vita, quando si trovano nell'orbita del Sole, le comete si riscaldano gradualmente mentre si avvicinano a una fonte di calore, perdendo così la loro massa.
Non solo il sole li riscalda, ma attira anche le particelle, motivo per cui compaiono enormi code che si estendono per milioni di chilometri, illuminando l'oscurità dello spazio. Ciò che mantiene in movimento la cometa e orienta il suo cammino è la gravità di tutti i pianeti e le stelle vicino a cui passa. Quando una cometa si avvicina al Sole, si muove sempre più velocemente, perché più vicino è l'oggetto alla fonte di gravità, più forte agisce su di esso. La coda della cometa non solo si muoverà più velocemente, ma diventerà anche più lunga, poiché più sostanze evaporeranno.
Perché le comete sono chiamate comete?
Per il suo aspetto e la coda, le comete hanno preso il loro nome, perché "κομήτης, komḗtēs" è tradotto dal greco antico come "coda", "peloso", "shaggy".
Fatto interessante: la coda della cometa sarà sempre diretta in una direzione. L'immaginazione può disegnare questi corpi con le code dirette nella direzione opposta al movimento. Ma in realtà, sarà sempre diretto lontano dal sole.
Gli scienziati ritengono che molte comete circolino nel sistema solare. Ad oggi, secondo il sito ufficiale della NASA, gli astronomi hanno registrato 3595 comete.
Storia dello studio delle comete
Nei tempi antichi, le persone che erano abituate a dare un carattere mitologico e divino a qualsiasi fenomeno non passavano e strane strisce luminose nel cielo, a volte scivolando nella notte. Alcuni li chiamavano le anime dei morti.
Ma il tempo passò e si sviluppò un pensiero scientifico. Il primo a dichiarare che le comete erano un gas luminoso fu Aristotele. Dietro di lui, Seneca ha già suggerito che questi misteriosi oggetti celesti hanno le loro orbite.
Le comete si muovono in orbita, quindi ritornano ancora e ancora nel campo visivo degli astronomi. Furono avanzate teorie sulle orbite ellittiche allungate, ma queste teorie non trovarono riconoscimento e conferma universali fino al XVIII secolo. La prima di tali ipotesi fu avanzata dallo scienziato tedesco Georg Derffel nel 1681. Isaac Newton, solo 6 anni dopo la pubblicazione dell'opera del suo predecessore, cercò di spiegarlo presentando al mondo le sue ingegnose leggi di gravità. Newton ha anche affermato che le comete sono oggetti rocciosi contenenti ghiaccio che evapora mentre si avvicina al Sole, creando così una coda.
Nel 1705, Edmund Halley studiò tutte le occorrenze documentate di comete e provò a determinare i parametri delle loro orbite usando la fisica newtoniana. Ciò lo portò alla teoria secondo cui le comete 1531, 1607 e 1682 erano in realtà lo stesso oggetto, che sarebbe apparso 75 anni dopo la sua ultima apparizione. Halley fu la prima persona a prevedere con successo il ritorno della cometa - apparve, esattamente secondo i suoi calcoli, nel 1759. Poi prese il nome: la cometa di Halley.
La connessione tra meteoriti e comete fu dimostrata alla fine del XIX secolo, quando l'astronomo italiano Giovanni Schiaparelli avanzò la sua ipotesi sulla pioggia di meteoriti Perseidi, visibile ad occhio nudo ogni agosto. Il suo aspetto sistematico è dovuto al fatto che la Terra passa attraverso una nuvola di detriti, che è stata lasciata indietro dalla cometa Swift-Tuttle. Questa teoria ha permesso allo scienziato di concludere che le comete hanno una superficie solida coperta da uno strato di ghiaccio.
Negli anni '50, l'astronomo americano Fred Lawrence Whipple suggerì che le comete in realtà consistessero di più ghiaccio che pietra e contenessero acqua ghiacciata, anidride carbonica e ammoniaca. La teoria di Whipple è stata confermata da osservazioni di veicoli spaziali lanciate nella seconda metà del secolo.
Fatto interessante: Nel corso degli anni, le comete sono state interpretate come segni di rovina imminente o presagi di fortuna. L'imperatore romano Nerone pensò che la cometa avesse prefigurato il suo assassinio, e quindi uccise tutti i suoi successori viventi. Papa Kallikst III in realtà cercò di scomunicare la cometa Halley dalla chiesa, credendo di essere un agente del diavolo. Guglielmo il Conquistatore considerò la cometa un buon presagio prima della sua invasione dell'Inghilterra nel 1066.
La struttura e la composizione delle comete
Ora sappiamo che i nuclei delle comete sono composti principalmente da ghiaccio, che evapora quando la cometa è vicina al Sole. Questo crea una vibrante atmosfera di vapore costituita da particelle cariche chiamate ioni e particelle di polvere, che possono essere composte da silicati, idrocarburi e ghiaccio. Questa atmosfera si chiama coma. I nuclei delle comete osservate hanno una lunghezza da decine di metri a circa 60 km. Il coma crea un guscio attorno al nucleo, che può essere largo milioni di chilometri, ed è circondato da un guscio ancora più grande di idrogeno.
Direzione della coda della cometa
Polvere e vapore creano due code separate, ma di solito sono dirette approssimativamente nella stessa direzione. Entrambe le code sono sempre dirette lontano dal Sole, ma le particelle cariche reagiscono più fortemente al campo magnetico e al vento solare, il che la rende diretta esattamente nella direzione opposta rispetto alla stella. Le particelle di polvere sono meno sensibili a questo effetto, quindi la direzione della coda della polvere è curva a seconda dell'orbita della cometa.
Fatto interessante: Nel 2009, la sonda spaziale NASA ha prelevato un campione dalla cometa Wild-2 e gli scienziati hanno scoperto che contiene l'amminoacido glicina, l'elemento più importante per l'origine della vita. Un recente studio ha dimostrato che una cometa potrebbe cadere sulla Terra, portando fino a 9 trilioni di materiali organici, fornendo così l'energia e i materiali necessari per la sintesi di molecole più gravi, che in seguito hanno creato la vita.
Qual'è la differenza tra comets e l'un l'altro?
Le comete differiscono l'una dall'altra principalmente per peso e dimensioni. Possono variare notevolmente in dimensioni, ma le comete rimangono ancora piccoli corpi celesti, date le dimensioni di altri oggetti spaziali. Ma se tu avessi un telescopio amatoriale e guardassi le comete nel cielo notturno, potresti aver notato che differiscono anche per luminosità e forma. Questi parametri dipendono principalmente dalla composizione chimica della cometa.
L'origine delle comete
L'origine delle comete può essere determinata dai loro parametri orbitali. Si ritiene che le comete che ruotano attorno al Sole per meno di 200 anni provengano dalla cintura di Kuiper. La cintura di Kuiper si trova fuori dall'orbita di Nettuno ed è stata ipotizzata dall'astronomo olandese-americano Gerard Kuiper nel 1951. Attualmente, si stima che la cintura contenga circa 1.000 miliardi di comete.
Si ritiene che le comete con periodi di oltre 200 anni provengano dalla Oort Cloud. La nuvola di Oort è una nuvola sferica che ruota attorno al Sole a una distanza di oltre 1,5 anni luce dal bordo della cintura di Kuiper. Questo è un terzo della distanza dalla stella più vicina più vicina Proxima Centauri.
L'astronomo estone Ernst Epik suggerì per la prima volta che le comete con lunghi periodi di rotazione potrebbero provenire dalla Nuvola di Oort nel 1932, e questa idea continuò a svilupparsi negli scritti di Jan Oort nel 1950. Si ritiene che la Oort Cloud contenga centinaia di miliardi di comete, e alcune di esse potrebbero avere una tale quantità di ghiaccio che supera la massa di tutta l'acqua sulla Terra di diverse volte.
In che modo le comete sono diverse dagli asteroidi e dai meteoriti?
Le meteore sono associate a lampi luminosi nel cielo, spesso chiamati "stelle cadenti".I meteoridi sono oggetti nello spazio, le cui dimensioni variano da granelli di polvere a piccoli asteroidi. In realtà, queste sono solo pietre che volano nello spazio. Quando i meteoroidi entrano nell'atmosfera della Terra (o di un altro pianeta, come Marte) ad alta velocità e si bruciano, le palle di fuoco o le "stelle cadenti" vengono chiamate meteore. Quando un meteoroide viaggia attraverso l'atmosfera e cade a terra, si chiama meteorite. Tutto dipende dalle dimensioni del corpo cosmico.
Gli asteroidi, a volte chiamati piccoli pianeti, sono grandi frammenti di pietra senza atmosfera, che sono rimasti dopo le prime fasi della formazione del nostro sistema solare circa 4,6 miliardi di anni fa. La maggior parte sono tra Marte e Giove. Le dimensioni degli asteroidi variano notevolmente: possono raggiungere un diametro di 530 chilometri o essere molto piccole e raggiungere solo 10 metri.La principale differenza tra un asteroide e una cometa è la loro composizione chimica.
Fatto interessante: La massa totale di tutti gli asteroidi nel sistema solare è inferiore alla massa della luna.
Come prendono il nome le comete?
La storia dell'osservazione delle comete ha più di 2000 anni, durante i quali sono stati utilizzati diversi schemi di denominazione per ciascuna delle comete. Oggi alcune comete possono avere più di un nome.
Il primissimo sistema fu caratterizzato dal fatto che le comete ricevettero un nome in onore dell'anno della loro scoperta (ad esempio, la Grande Cometa del 1680). Più tardi, fu raggiunto un accordo tra gli astronomi sul fatto che i nomi delle comete useranno i nomi delle persone associate alla scoperta (per esempio, la cometa di Hale-Bopp) o il primo studio dettagliato (ad esempio, la cometa di Halley).
Dal 20 ° secolo, la tecnologia si è costantemente evoluta e il numero di scoperte è cresciuto ogni anno, quindi è nata la necessità di creare un sistema più universale usando numeri speciali.
Inizialmente, alle comete venivano assegnati codici nell'ordine in cui le comete passavano perielio (ad esempio, cometa 1970 II). Ma anche questo sistema non potrebbe durare a lungo, perché nemmeno lei potrebbe far fronte al numero di scoperte annuali. Quindi, dal 1994, è apparso un nuovo sistema: un codice è assegnato in base al tipo di orbita e alla data di rilevamento (ad esempio, C / 2012 S1):
- P / indica una cometa periodica definita per questi scopi come qualsiasi cometa con un periodo orbitale inferiore a 200 anni o osservazioni confermate con più di un passaggio del perielio;
- C / indica una cometa non periodica, cioè qualsiasi cometa che non è periodica in conformità con il paragrafo precedente;
- X / indica una cometa per la quale è impossibile calcolare l'orbita (solitamente comete delle loro osservazioni storiche);
- D / indica una cometa periodica che è scomparsa, schiantata o persa. Esempi includono la cometa Lexell (D / 1770 L1) e la cometa Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / indica un oggetto che è stato erroneamente identificato come una cometa, ma in realtà è un pianeta minore. Ma per molti anni questo nome non è stato usato, ma nel 2017 è stato applicato a Oumuamua (A / 2017 U1) e quindi a tutti gli asteroidi in orbite simili alle comete;
- I / indica un oggetto interstellare. Questa designazione è apparsa di recente, nel 2017, per conferire a Oumuamua (1I / 2017 U1) lo stato più corretto e accurato. A partire dal 2019, l'unico altro oggetto con questa classificazione è la cometa di Borisov (2I / 2019 Q4).
Le comete rappresentano una minaccia per la terra?
Dalla sua formazione più di 4,5 miliardi di anni fa, la Terra è stata esposta a collisioni con asteroidi e comete molte volte, quando la loro ultima orbita ha portato ai confini interni del sistema solare e passa in prossimità della Terra. Tali oggetti nella loro interezza erano chiamati "oggetti vicini alla Terra".
A seconda delle dimensioni dell'oggetto che colpisce, una tale collisione può causare danni enormi a livello locale e globale. E questo è un fatto indiscutibile che ad un certo punto la Terra si scontrerà di nuovo con un altro corpo celeste.Esistono prove scientifiche convincenti che le collisioni cosmiche hanno avuto un ruolo importante nell'estinzione di massa, registrata nei fossili di tutto il mondo.
Gli oggetti vicino alla Terra hanno orbite che coincidono in direzione con la Terra, quindi una collisione con loro non è così distruttiva, poiché la velocità dell'impatto è notevolmente ridotta. Ma le comete viaggiano intorno al Sole in modi leggermente diversi che sono estremamente difficili da prevedere, quindi può verificarsi una collisione frontale, che può portare a risultati disastrosi, affermano i ricercatori.
Sfortunatamente, l'atmosfera terrestre non è una difesa ideale contro i disastri cosmici, perché le dimensioni delle comete possono raggiungere diversi chilometri. Queste sono vere montagne di pietra e ghiaccio. Quando una cometa entra nell'atmosfera terrestre, le sue particelle più piccole evaporano e non raggiungono la superficie, ma quelle grandi volano ancora. Creano un'esplosione all'impatto, che forma un cratere. Alcuni scienziati ritengono che i più grandi crateri sulla Terra siano stati formati a seguito di una collisione specificamente da comete.
Le comete più famose del sistema solare
Cometa Halley
La cometa di Halley è la più famosa di tutte le comete. Dopotutto, lo scienziato britannico Edmund Halley è stato il primo a essere in grado di dimostrare la frequenza delle comete dopo le sue osservazioni e analisi dei dati degli astronomi del passato. Fu in grado di prevedere con precisione il ritorno della cometa, che fu notato per la prima volta nel 1066. La cometa di Halley, larga 8 km e lunga 16 km, ruota attorno al Sole ogni 75-76 anni in un'orbita allungata. L'ultima volta è passato vicino alla Terra nel febbraio 1986.
Comet Shoemakers-Levy 9
La cometa Shoemaker-Levy 9 è diventata famosa per il fatto che nel 1992, sotto l'influenza della gravità di Giove, è esplosa in 21 parti, e poi nel 1994 tutte le parti sono crollate sulla superficie del gigante gassoso. Questo spettacolo è stato osservato da tutti gli astronomi e professionisti dilettanti. Si presume che l'impatto di un frammento - circa 3 km di diametro - abbia provocato un'esplosione equivalente a 6 milioni di megatoni di TNT.
Cometa Churyumov-Gerasimenko
Lanciata nel 2004, la sonda spaziale Rosetta appartenente all'Agenzia spaziale europea, che avrebbe dovuto atterrare sulla cometa Churyumov-Gerasimenko nel 2014. Si ritiene che la cometa abbia una larghezza di circa cinque chilometri e al momento giri attorno al Sole circa ogni 6,6 anni. La sua orbita era molto più grande, ma l'interazione con la gravità di Giove dal 1840 l'ha cambiata in molto più piccola. Quindi il veicolo orbitale ha trascorso quasi due accanto alla cometa quando è tornato al Sole. La sonda ha studiato la composizione della cometa per aiutarci a comprendere meglio la storia della formazione del nostro sistema solare.
Cometa Hale-Bopp
Nel gennaio 1997, la cometa di Hale-Bopp si avvicinò alla Terra alla distanza più vicina in 4000 anni. L'ultima volta che questo oggetto è volato vicino al nostro pianeta nell'età del bronzo, cioè 2000 anni prima della nostra era. La cometa Hale-Bopp è molto più grande e più centrale della cometa Halley. Il nucleo raggiunge i 40 km di diametro ed è visibile ad occhio nudo. Hale-Bopp è così luminoso che potrebbe essere visto dalla Terra nel 1995, quando era ancora fuori dall'orbita di Giove.
Cometa Borelli
Questa è la seconda cometa dopo Halley, che è stata fotografata in primo piano usando il veicolo spaziale Deep Space 1, inviato dalla NASA nel 2001. Questa missione di ricerca ha fornito molti dati agli scienziati, grazie ai quali gli astronomi hanno potuto comprendere molto sui nuclei delle comete. Le immagini hanno mostrato che il nucleo roccioso ha la forma di un gigantesco fragore lungo 8 chilometri e l'intera cometa è stranamente curva.
A differenza della cometa di Halley, che si è formata nella Nuvola di Oort ai confini esterni del sistema solare, si ritiene che Borrelli provenga dalla cintura di Kuiper.
Cometa Hyakutake
Questa cometa fece un'impressione indelebile sugli scienziati, quando nel 1996 passò vicino al nostro pianeta, si avvicinò alla Terra a una distanza di soli 15 milioni di chilometri, che era la distanza più vicina a cui si stavano avvicinando altre comete. La cometa confuse gli astronomi perché emetteva raggi di radiazione 100 volte più intensi del previsto.
L'astronave Ulisse passò attraverso la coda di questa cometa nel maggio 1996, dimostrando che la sua lunghezza è di almeno 570 milioni di chilometri, il doppio di qualsiasi altra cometa conosciuta.