Lo scorso autunno sono passate nei nostri cieli due comete assai diverse ma entrambe molto interessanti. La prima ed anche la più luminosa è stata la De Vico, riscoperta dopo 150 anni, che ha mostrato una spettacolare e mutevole coda di ioni; la seconda, scoperta dall'astrofilo australiano Bradfield, ha invece evidenziato una interessante anticoda. Questo articolo, introdotto da una presentazione storica di Roberto Nuzzo sul "lavoro" degli scopritori di comete, descrive i risultati raggiunti in un mese di osservazioni al telescopio del Col Drusciè.

Qualche cenno sul passato...

Quando questa cometa fu scoperta per la prima volta, era il 1846. Gli astronomi del tempo trascorrevano nella specola tutte le notti serene, infaticabilmente. A quell'epoca dovevano ancora essere scritte le pagine più profonde dell'astronomia e della fisica e l'uomo di scienza viveva nell'illusione che il determinismo di Laplace, le abilità di calcolo di Le Verrier, le intuizioni geniali di Newton ed Halley potessero fare luce su un qualsivoglia fenomeno. Le comete, bizzarri corpi celesti, erano state bollate per secoli dalla dottrina aristotelica come manifestazioni di "vapori atmosferici", al pari di nubi e foschia. Apparivano, infatti, all'improvviso, spesso lontano dalla fascia zodiacale che tutti gli altri corpi celesti sembravano percorrere senza eccezione alcuna; si muovevano su percorsi difficili da classificare, ora lentamente, ora così velocemente da attraversare tutto il cielo in pochi giorni; il loro aspetto non solo variava enormemente da cometa a cometa, presentando talvolta code lunghe e filamentose o corte ed uniformi, singole o diramate in più strutture, come sottili capelli luminosi (la parola "cometa" deriva dal greco "cométes", stella chiomata), ma addirittura da un giorno all'altro la "coda" differiva da quanto annotato il giorno prima. Nessuno osava ammettere che potessero esistere anche dei moti non circolari e dunque imperfetti proprio là dove le scritture ponevano la naturale sede della perfezione divina: il cielo. La scoperta improvvisa che tali oggetti seguivano rigidamente delle semplici leggi della fisica e si muovevano su orbite "curve" che l'uomo era ormai in grado di giustificare (e poteva dunque azzardarsi a prevedere il moto), causò stupore e sorpresa in tutto il mondo scientifico, nonché una certa dose di scetticismo in chi sentiva ancora il peso dei dogmi. Nacque così spontaneo l'interesse per questi strani oggetti e chi aveva la fortuna e l'abilità di scoprirne una molto bella e luminosa, scriveva il suo nome nella storia; un esempio fra tutti: Charles Messier, che scoprì nell'arco della sua vita 16 astri chiomati e fu addirittura insignito della Legione d'Onore, nel 1805, da Napoleone. Anche al giorno d'oggi ci sono degli instancabili "comet hunters", astrofili "cacciatori di comete" che possono vantare numerose scoperte al loro attivo, come D. Alcok, G. Levy e W. Bradfield. Le modalità con cui si svolge ancora oggi questo tipo di ricerca sono semplici ed alla portata di tutti gli appassionati: l'ispezione accurata a fasce consecutive della zona di cielo pre-albale e poco dopo il tramonto. Nel secolo scorso si usavano principalmente rifrattori a lunga focale, strumenti pregiati e poco luminosi, che richiedevano un logorante sforzo visivo e un notevole dispendio di tempo osservativo per esplorare una sufficiente plaga celeste. Al giorno d'oggi si utilizzano riflettori in configurazione newtoniana o "binocoli giganti" che hanno il pregio di essere luminosissimi, con un campo molto grande e riposanti per la visione con entrambi gli occhi (anche se il prezzo non sembra altrettanto vantaggioso...). Ricordiamo che anche alle soglie del 2000 la scoperta degli astri chiomati è quasi interamente appannaggio di astronomi non professionisti. Un'altra differenza con l'astronomia del passato è la rapidità con cui una notizia coinvolge la globalità della comunità scientifica: fino a pochi decenni or sono, la scoperta giungeva con un ritardo talora fatale agli osservatori sparsi nel mondo. Ora, per mezzo di INTERNET, nell'arco di poche ore è possibile far confluire simultaneamente le grandi potenzialità d'indagine degli strumenti spaziali e terrestri. Un'ultima annotazione: fino agli inizi di questo secolo, il calcolo accurato dell'orbita di un'asteroide o di una cometa costituiva una sfida notevole all'ingegno umano: mesi e mesi di tediosi calcoli, eseguiti interamente a mano con il solo ausilio di tavole logaritmiche. Ora il più modesto dei PC è in grado di svolgere lo stesso lavoro in una frazione di secondo e con una trascurabile possibilità di errore matematico. Con i supercalcolatori, anzi, è possibile prevedere il moto dei corpi celesti con una precisione che non ha eguali nella storia dell'umanità, tenendo conto anche delle perturbazioni gravitazionali di tutti gli oggetti più massicci del sistema solare (cosa impossibile nel passato). C'è da dire che le comete sono oggetti "difficili" anche ai giorni nostri e non di rado la posizione calcolata può differire anche di alcuni gradi rispetto all'effemeride. Questo tipo di errori, infatti, non è imputabile ad una scarsa precisione di calcolo ma bensì a fenomeni intrinseci alla natura delle comete. Tali corpi celesti, infatti, sono -seguendo la definizione data da Whipple- "delle palle di ghiaccio sporco", che ruotano attorno al loro asse più o meno rapidamente. Avvicinandosi al sole, l'aumento di temperatura induce la fuoriuscita (il termine tecnico è "sublimazione") di gas ad alta velocità che può frenare o accelerare il nucleo cometario lungo l'orbita che sta descrivendo. Questo "effetto razzo" è il principale responsabile delle discrepanze rilevabili fra calcolo ed osservazioni ed è difficilissimo da quantificare se non dopo aver studiato in dettaglio l'attività del nucleo cometario (la sua attitudine, cioè, a liberare sostanze volatili). Ci si potrebbe domandare come mai sia importante osservare le comete da un punto di vista scientifico. In primo luogo esistono diverse teorie biologiche che attribuiscono proprio alle comete il ruolo di "veicoli extraterrestri": esse avrebbero portato sulla terra dell'acqua ed altre molecole complesse in grado di accelerare la nascita della vita. Non è da escludere, tuttavia, (anche se recenti studi vi attribuiscono una bassa probabilità) che le comete abbiano anche portato distruzione sulla Terra: l'impatto con un grande nucleo cometario avrebbe potuto scatenare, infatti, una sorta di "reazione a catena" di natura climatologica, tale da rompere l'equilibrio termico del pianeta per lunghissimi periodi di tempo. Tutto il mondo ha seguito -si può dire "in diretta", grazie ai mass-media- la recente cattura e distruzione della cometa Shoemaker-Levy 9 da parte del massiccio Giove; gli effetti di questo fenomeno spettacolare e finora unico nella storia dell'umanità sono stati osservabili per molto tempo anche dalle più modeste attrezzature telescopiche. Lo studio dell'origine delle comete, inoltre, ci porta ad interrogarci sui meccanismi di formazione del Sistema Solare e sulla possibile esistenza della famosa "Nube di Oort", quell'immenso serbatoio naturale di nuclei ghiacciati dal quale anche una piccola perturbazione gravitazionale è in grado di far precipitare nuove comete verso il loro giro di boa attorno alla stella che ci dà la vita. E il Sole stesso può essere analizzato a partire dalle comete: le tenui code gassose, formate da ioni tanto più abbondanti quanto più la cometa è vicina e quanto più il Sole è "attivo", vengono intrappolate, spezzate, deformate dal campo magnetico dell'astro del giorno. E' particolarmente importante, poi, vedere cosa succede quando la cometa attraversa l'eclittica, quel piano in cui orbitano approssimativamente tutti i pianeti, perché lì sono maggiori gli effetti del campo magnetico. Solo di recente la sonda Ulysses ha permesso di capire il complicato andamento delle linee di forza del campo magnetico solare: sul piano dell'eclittica esso va immaginato come una "spirale" centrata sul Sole e in rotazione (potremmo ricorrere all'analogia dei bracci di spirale nelle galassie). Quando una nube di ioni (quale può essere la coda di una cometa) attraversa un campo magnetico, ha luogo il fenomeno della "separazione di cariche": gli ioni positivi subiscono una forza che ha direzione opposta rispetto a quella subita dagli ioni negativi. Le cariche, allora, tendono a separarsi fino a quando la reciproca attrazione elettrica prima equilibra e poi supera l'effetto del campo magnetico. La cometa, inoltre, non è ferma ma attraversa zone del campo magnetico diverse per intensità e direzione delle linee di forza. Questo effetto è particolarmente intenso sul piano dell'eclittica (all'incirca coincidente con il piano equatoriale del sole) dove si manifesta una "inversione" del campo. La sua improvvisa ed intensa variazione trova per così dire "impreparate" le cariche elettriche che formano la coda della cometa: gli ioni non riescono ad adattarsi al nuovo campo di forze e vengono allora intrappolati lungo le linee del campo magnetico, restando indietro rispetto al nucleo cometario che prosegue indisturbato lungo la sua traiettoria. E' così possibile osservare un distaccamento della coda della cometa o almeno di parte di essa. Il comportamento della P/de Vico si accordava perfettamente con le osservazioni della sonda Ulysses, tanto che l'AAC ha potuto riprendere un distaccamento proprio quando l'astro chiomato attraversava il piano dell'eclittica.

E' molto interessante, infine, il caso in cui gli antichi avvistamenti completano le osservazioni e le tecniche di calcolo dei giorni nostri. Le cronache del passato, in particolare quelle cinesi, hanno fornito dati utilissimi per capire in dettaglio la periodicità di alcune comete (come quella di Halley) ed anche la loro spettacolarità. Quasi ogni secolo, infatti, è stato caratterizzato dall'apparizione di una "Grande Cometa", un astro chiomato così luminoso da rendersi visibile anche in pieno giorno e tale da dispiegare una coda apprezzabile senza alcun ausilio ottico anche per più di 100°! Con tutta la cautela che l'esperienza ci suggerisce, sembra che la prossima cometa altamente spettacolare sia la Hale-Bopp, scoperta nel luglio scorso da due astrofili americani e in rapido avvicinamento verso il perielio dell'aprile 1997. Mentre la notizia della scoperta della Hale-Bopp polarizzava l'attenzione degli appassionati, si sono rese osservabili altre due comete: la P/de Vico e la Bradfield, entrambe interessanti anche se per aspetti completamente diversi.

Le osservazioni delle comete P/de Vico e Bradfield

In attesa dell'arrivo nei pressi della Terra della Super Cometa Hale-Bopp agli inizi del 1997 (sempre che le previsioni vengano rispettate), un buon antipasto lo abbiamo potuto gustare lo scorso settembre ed ottobre; al perielio è infatti passata la Cometa P/De Vico.

Questa cometa fu scoperta il 20 febbraio 1846 dal padre gesuita Francesco De Vico, predecessore del famoso padre Angelo Secchi nella direzione dell'Osservatorio del Collegio Romano, e scopritore di altre cinque comete nel triennio 1844-46. Il 26 febbraio 1846 l'americano George P. Bond (figlio di William C., direttore dell'Harvard Observatory) effettuò una scoperta indipendente della cometa, che però, come si usava allora, prese solo il nome del primo scopritore.

In quel passaggio, la cometa fu individuata in Cetus mentre si spostava rapidamente verso nord. Essa fu descritta abbastanza brillante, con una marcata condensazione centrale della chioma e con la coda. Benché la cometa si allontanasse dalla Terra la sua magnitudine aumentò raggiungendo, all'inizio di marzo, la 6,5. La De Vico passò al perielio il 6 marzo e continuò nelle settimane successive ad aumentare di splendore fino quasi alla 5^a magnitudine. In aprile calò lentamente e fu vista, per l'ultima volta, il 20 maggio.

Benché si vide subito che l'orbita era ellittica, la stima del periodo fu alquanto incerta, passando da un valore minimo di 55,4 anni (Hind) fino a quasi 95 (Peirce). Tuttavia la maggior parte dei calcoli si attestava su un valore di 76 anni. Nel 1887 von Hepperger ottenne, con calcoli più precisi, proprio quest'ultimo valore e ne stimò l'incertezza in tre anni nel successivo passaggio al perielio, che doveva quindi avvenire tra il 1919 ed il 1925. Attorno al 1920, quando fu previsto il ritorno della cometa, molti astronomi puntarono i loro strumenti in cielo per ritrovarla ma nulla, anche negli anni successivi, apparve all'orizzonte. Daniel Green recentemente ha calcolato che il passaggio al perielio avvenne agli inizi di aprile del 1922 e, sebbene quel passaggio doveva essere abbastanza favorevole per gli osservatori dell'emisfero nord con la cometa di sesta-settima magnitudine e addirittura circumpolare a fine aprile, nessuno riuscì a riscoprirla; probabilmente la sorveglianza non fu così assidua come avrebbe potuto essere.

E' soltanto il 17 settembre scorso che la P/De Vico, nel suo successivo passaggio, è stata riscoperta da tre astrofili giapponesi: Nakamura, Tanaka e Utsunomiya. Al momento della scoperta, nella costellazione dell'Idra, la cometa si presentava di magnitudine 7, con una chioma di 5', una forte condensazione centrale ed una coda di circa mezzo grado. Quando il 19 settembre ricevemmo la notizia della scoperta decidemmo, nonostante fosse visibile solo al mattino, di osservare questa cometa con assiduità. Ritenevamo infatti che l'oggetto avrebbe avuto un interessante sviluppo della coda di ioni in quanto il 1° ottobre avrebbe attraversato il piano dell'equatore solare, dove si inverte il campo magnetico del vento solare. La rotazione del Sole rende ondulato il flusso del vento solare in questa regione, provocando notevoli effetti di variabilità sulla coda di ioni.

Le immagini che presentiamo, eseguite con una camera CCD Hi Sis 22 accoppiata al riflettore Newton di 50 cm f/3,8 dell'Osservatorio del Col Drusciè, mostrano infatti con evidenza l'estrema variabilità della coda, anche da un giorno all'altro.

La prima ripresa è stata effettuata la mattina del 22 settembre, quando, secondo le nostre stime, la cometa era di magnitudine 6,3. La coda di ioni risultava sdoppiata, con la parte sud più brillante e con alcuni deboli getti secondari che fuoriuscivano dalla chioma, che aveva un diametro di circa 6'. La mattina successiva il cielo era talmente terso che la luce zodiacale disturbava le nostre osservazioni. La magnitudine e le dimensioni della chioma si erano mantenute grossomodo costanti, ma l'aspetto della coda era cambiato notevolmente; lo sdoppiamento si era chiuso ed a circa 15' dalla chioma era ben visibile un interessante fenomeno di disconnessione della coda, a testimonianza dell'intensa attività del campo magnetico solare. Quando, dopo un paio di giorni di brutto tempo, riosservammo la cometa la mattina del 26 settembre , il suo splendore era aumentato di oltre mezza magnitudine e la coda si presentava più filiforme e con almeno altri 4 getti secondari che uscivano dalla chioma. Effettuando una serie di quattro immagini della coda per stimarne la lunghezza, deducemmo che questa doveva essere senz'altro superiore al grado. Le nostre riprese si fermavano infatti a 50' dal nucleo, dove la coda era ancora ben visibile e larga.

Eravamo tutti entusiasti e felici, nonostante le levatacce, di poter ammirare un simile mutevole spettacolo; ma il bello doveva ancora venire... La mattina del 29 settembre, quando puntammo la De Vico al cercatore, ci accorgemmo che il suo splendore era ancora aumentato (m.v. 5,5) e che l'aspetto della coda era decisamente variato. Un delicato ventaglio si apriva dalla chioma ed al centro di questa struttura appariva un intenso getto filiforme che dava origine, a 6', 7' dalla chioma stessa, ad una spettacolare e luminosa disconnessione dall'aspetto caotico. Dietro ad essa 3 o 4 filamenti nodosi e leggermente ondulati segnavano l'aspetto del campo magnetico del vento solare in quel punto. L'ondulazione dei filamenti si estese, la mattina successiva, a tutta la coda, che appariva ora meno larga ma più brillante. La chioma era più gonfia (circa 8') e protesa verso la coda. La magnitudine da noi stimata era di 5,5, ma altri osservatori la riportavano di 5,3. La cometa si trovava ad un paio di gradi da Regolo ed era già visibile, come del resto il giorno precedente, anche ad occhio nudo, naturalmente con la visione distolta. Ciò è confermato anche da osservazioni dell'astrofilo inglese J.D. Shanklin, che la mattina del 29 la stimava di magnitudine 5,4.

La stanchezza, dopo 5 levatacce nel giro di 9 giorni, ebbe il sopravvento e quindi perdemmo le due nottate utili successive, quelle del 1 e 2 ottobre, quando la cometa fu segnalata dagli amici di Conegliano Roberto Nuzzo, Gabriele Rosolen e Francesco D'arsiè, ancora di magnitudine 5,3 e con una coda, ben visibile al binocolo, di quasi 2°. Gli amici Alberto Zinelli e Marco Amoretti, di Collecchio, fotografarono la De Vico, con un rifrattore apocromatico, la mattina del 1° ottobre e furono sbalorditi dalla bellezza del fotogramma che avevano in mano: la coda di ioni si estendeva, sdoppiata, per oltre 2° (foto pag. 23).

Il 4 ottobre l'aspetto della coda di ioni era nuovamente cambiato. Non si vedevano più le "ondulazioni" di quattro giorni prima, ma un cospicuo "ventaglio" si apriva dalla chioma ed al suo interno era visibile solamente un tenue filamento. Purtroppo la mattina era molto umida ed una insistente velatura ha parzialmente compromesso le osservazioni. La cometa, sebbene stimata ancora di magnitudine 5,3, era più fioca dei giorni precedenti e la coda era mal visibile anche all'osservazione con un rifrattore da 100 mm. Il massimo splendore è stato raggiunto il giorno 8 ottobre (stime Gruppo Astrofili Conegliano), quando la chioma era confrontabile con una stella di magnitudine 4,9.

Il caso ha voluto che, nei pressi della De Vico, passasse un'altra interessantissima cometa: la Bradfield n° 17 (1995q1), transitata al perielio il 31 agosto nei cieli australi, quando apparve di mag. 5,5. L'oggetto, ora visibile di settima-ottava magnitudine, fu da noi ripreso, a crepuscolo già abbondantemente inoltrato, la mattina del 29 settembre quando si trovava a circa 20° dal Sole. Sebbene il cielo fosse già molto chiaro e quindi le nostre riprese non potessero essere molto profonde, notammo, una luminosa e lunga anticoda che fuoriusciva dalla chioma di ottava magnitudine in direzione del Sole. Nella ripresa di 5' del giorno seguente, questa apparve molto più evidente ed anche una debole e corta coda era visibile. La Terra aveva infatti attraversato da poco il piano dell'orbita della cometa e le polveri su di esso disposte formavano prospetticamente una anticoda di almeno 3' - 4' (ma forse di più). Quando la Bradfield fu riosservata la mattina del 4/10 il fenomeno era ancora ben rilevabile, mentre la coda risultava appena visibile. La chioma aveva un'estensione di 3'- 4' e si presentava all'osservazione telescopica diffusa e senza una marcata condensazione centrale.

C'è da segnalare che il 10 ottobre le due comete si sono trovate a meno di 5° di distanza l'una dall'altra nella costellazione del Leone, vicino alla stella delta; una occasione ghiottissima per gli astrofotografi, da non perdere assolutamente, anche se purtroppo la luna quasi piena ha diturbato le osservazioni. In una nostra ripresa del 11/10 la P/De Vico, di magnitudine 5.0, presentava una maestosa coda di ioni lunga oltre 5°, al cui fianco brillava la fioca luce della cometa Bradfield, di nona magnitudine, con la corta anticoda ancora visibile.

Il 14 ottobre la De Vico era di magnitudine 5,4, con una coda ancora molto luminosa, ma senza particolari di rilievo. Il giorno seguente gli amici Nuzzo, Rosolen e D'Arsiè la stimarono di magnitudine 5,1 con una coda osservabile al binocolo (20 x 80) per 3,5°. Nell'osservazione del 18 ottobre, quando la De Vico era di magnitudine 5,8, iniziava ad essere visibile qualche segno della presenza di una corta coda di polveri, mentre la coda di ioni appariva deciamente più debole e frastagliata.

Il 21 ed ancor più il 26 ottobre la magnitudine della cometa calò velocemente (m.v. 6,1 il 21/10 e 6,3 il 26/10) ed anche la coda di ioni, così imponente soltanto fino ad una settimana prima, perdeva rapidamente il proprio splendore, divenendo sempre più amorfa e filiforme. La De Vico, il cui periodo orbitale è risultato di 74,357 anni, è passata al perielio il 6 ottobre ad una distanza di circa 0,65 U.A. dal Sole e 1 U.A. dalla Terra.

In totale abbiamo effettuato 11 osservazioni della Cometa P/De Vico ed abbiamo eseguito una cinquantina di riprese CCD della chioma e della coda. Per conoscere i dati definitivi riguardo questo passaggio della cometa P/De Vico saranno senz'altro necessari alcuni mesi di studio delle osservazioni provenienti da tutto il mondo. Possiamo comunque dire che si è trattato di una cometa con una coda di ioni molto attiva e variabile ed il cui rispettabile splendore l'ha portata ad essere la più luminosa cometa dopo il passaggio della P/Swift-Tuttle del 1992.

osservazioni di:

N. Boaretto, P. Cusinato, A. Dimai, G. Menardi e A. Pocchiesa

ASSOCIAZIONE ASTRONOMICA CORTINA