COMETE
Il 26 settembre 1992 la lunga attesa per il ritorno della cometa periodica Swift-Tuttle, origine della pioggia di meteore delle Perseidi, terminò: l'astrofilo cacciatore di comete giapponese Tsuruhiko Kiuchi, infatti, la riscoprì nella costellazione dell'Orsa Maggiore. Ma procediamo con ordine, e ricostruiamo passo dopo passo la storia di questa cometa che per prima venne associata ad uno sciame meteorico, determinando così una svolta nella comprensione dei fenomeni associati a questi
affascinanti oggetti del sistema solare.
Durante l'ultimo passaggio del 1862 essa fu osservata per circa tre mesi; da queste osservazioni si ricavò un periodo orbitale di 120 anni circa.
L'attesa per questa straordinaria cometa si fece dunque grande nei primi anni ‘80, quando era previsto il transito al perielio. Nell'agosto del 1980 gli astrofili poterono notare un aumento considerevole della frequenza oraria della pioggia meteorica delle Perseidi, avvalorando così l'ipotesi del ritorno della cometa "madre". Ma la Swift-Tuttle mancò di apparire negli anni successivi e presto anche l’attività delle Perseidi cadde bruscamente. Forse la cometa venne e passò inosservata? Se così fosse, può essere che la Swift-Tuttle sia stata più luminosa del normale durante l'apparizione del 1862?
Una soluzione a questi interrogativi provò a darla l'astronomo americano Brian Marsden, del Centro Astrofisico di Harvard, presso lo Smithsonian Institute a Cambridge (USA). Egli notò un sistematico scostamento di circa 10 secondi d'arco rispetto alle previsioni nelle misure di declinazione della cometa, effettuate all'osservatorio del Capo (Sud Africa), durante l'ultima settimana di osservazioni nel 1862. Rielaborando i dati astrometrici ricavò un possibile periodo orbitale pari a circa 130 anni e ne predisse il ritorno al perielio ad una data compresa tra il 25 novembre e l'11 dicembre 1992, a seconda dell'influenza che i potenti getti di gas e polveri, osservati nel 1862, potevano avere sul moto della cometa. La risposta del mondo astronomico a questa ipotesi fu piuttosto scettica e non molti credettero ad un ritorno della cometa negli anni '90.
Un supporto a questa teoria venne però dall'osservazione, da parte di astrofili giapponesi e russi il 12 agosto 1991, di un repentino aumento della frequenza oraria delle Perseidi, giusto 2-3 ore dopo che la Terra attraversò il piano dell'orbita della cometa. A detta di molti si trattava della più intensa attività meteorica delle Perseidi dal 1863; la frequenza oraria stimata raggiungeva addirittura le 300 meteore/ora. Ciò venne confermato anche dai radio amatori del Nord America, che spesso sfruttano le tracce del passaggio delle meteore nella ionosfera per aumentare la propagazione dei segnali radio. Alcuni di loro sostennero che attività delle Perseidi nel 1992 fu seconda solamente a quella delle Leonidi nel 1966.
Lo spettacolo si ripeté l'11 agosto 1992, con un anticipo di circa 12 ore rispetto al classico massimo previsto, quando si stimò un tasso orario compreso tra le 200 e le 300 meteore l’ora.
I presupposti per il ritorno della Swift-Tuttle c'erano dunque tutti, ed ora erano in molti a credere nelle previsioni di Marsden.
L'annuncio della scoperta del 26 settembre, pur non giungendo inattesa, consacrò quindi l'astronomo americano come uno dei pi— seri ed attenti conoscitori della dinamica dei corpi del Sistema solare.
Prima di descrivere le osservazioni ed il comportamento della Swift-Tuttle durante il suo recente passaggio, seguito per due mesi anche all'osservatorio del Col Drusiè, vorremmo soffermarci nella descrizione dei passaggi storici della cometa, ed in particolare di quello del 1862 che tra tutti l'unico certo e senza dubbio il più favorevole.
Di questi passaggi non si ha alcun dato sicuro, ma il solito Marsden, notando una notevole similitudine tra gli elementi orbitali della Swift-Tuttle e quelli di una cometa apparsa nel 1737, ipotizzò che queste non fossero altro che lo stesso oggetto. La cometa in questione (1737 II) venne scoperta da un certo Kegler, missionario gesuita a Pechino. Egli la osservò per otto notti consecutive registrandone la posizione in cielo. Riportò che appariva come un piccolo oggetto di terza magnitudine privo di coda. Ciò risulta in evidente contrasto con le osservazioni della lunga coda che caratterizzò l'apparizione del 1832. Perciò la connessione tra i due oggetti non venne
presa in considerazione fintanto che l'astronomo inglese William Thynne Lynn, nel 1902, scrisse in una sua lettera su "The Observatory" quanto segue.- Il periodo della terza cometa del 1862 (Swift-Tuttle) è probabilmente di 125 anni; è possibile che la seconda cometa del 1737 (Kegler) sia identica, ma l'orbita di quest'ultima è molto incerta.-
Lo stesso Marsden nel 1973 fece notare che se vi fossero stati degli errori sistematici superiori ad un grado nella misura di posizione della cometa Kegler, cosa tutt'altro che impossibile, la sua orbita poteva con buona approssimazione coincidere con quella della Swift-Tuttle, assumendo il passaggio al perielio il 15 giugno 1737. Per far combaciare le osservazioni, Marsden ipotizzò che la cometa doveva essere stata "spostata" da forze non gravitazionali di straordinaria potenza, quali ad esempio l'emissione di violenti getti di gas e polveri provocati dalla sublimazione dei ghiacci presenti sulla superficie della cometa. Una simile orbita suggeriva inoltre che le precedenti apparizioni del 1610 e del 1479 dovevano essere piuttosto sfavorevoli, passando quindi quasi
certamente inosservate.
Si spiega così il mistero per cui della cometa non si abbiano testimonianze storiche, come è invece avvenuto per la più famosa cometa di Halley. Marsden comunque, andando con i calcoli a ritroso nei secoli, ha trovato una certa rispondenza tra gli elementi orbitali della Swift-Tuttle e le osservazioni di comete passate negli anni 69 a.C., 60 d.C., 188, 315, 828 e 1347, ricostruendo così probabilmente almeno nove dei 17 passaggi che la Swift-Tuttle ha fatto dal 69 a.C. ad oggi.
E' il 15 luglio 1862; la notte a Marathon, New York, è dolce e calda e il cielo è inondato dalla luce dorata della luna calante. Simili condizioni normalmente sconsigliano Lewis Swift dall'osservare, ma nella semioscurità di quella notte questo infaticabile astrofilo sta esaminando la parte settentrionale del cielo sotto la stella Polare. Swift ha appreso dal giornale locale (unica sua fonte di informazione astronomica) che una cometa è stata scoperta il 2 luglio da Julius Schmidt all'osservatorio di Atene. Si supponeva che la cometa fosse un oggetto visibile ad occhio nudo che si stava muovendo da Cassiopea verso il Polo. Swift sperava dunque, quella sera, di darci un’occhiata. La sua esplorazione lo porta su un oggetto lattiginoso in Camelopardalis. Esso è piuttosto deludente, comunque, non più luminoso della sesta magnitudine.
"Tanto chiasso per così poco..." pensa Swift nel riportare di sotto il suo riflettore da 11 mm. dalla sua piattaforma sul tetto. Tre notti più tardi, con la luna calante ormai uscita dal cielo serale, Horace Tuttle, astronomo dell'osservatorio di Hardvard, è alacremente al lavoro cercando comete da uno dei balconi sotto la cupola del grande telescopio rifrattore di 15 pollici di Cambridge, Massachussetts. Il suo cuore ha un sussulto nel porre lo sguardo sull'oggetto visto da Swift. A differenza di quest'ultimo egli riconosce istantaneamente che si tratta di una nuova cometa, in quanto sa che la Cometa Schmit è ora molto lontana a sud, nella costellazione della Vergine.
Swift non si rende conto di ciò che è successo finché la notizia non si diffonde. Tardivamente egli annuncia il suo primo avvistamento, e il nuovo oggetto verrà quindi conosciuto negli anni a venire come Cometa Swift-Tuttle. Nei giorni successivi alla scoperta l'oggetto si spostò lentamente nella costellazione della Giraffa, dove rimase fino al 20 agosto. Schiapparelli per primo la vide ad occhio nudo, e Tuttle la stimò il 25 luglio di luminosità uguale all'ammasso globulare M13 (5-7) e con una coda lunga circa 1,5 gradi; il 30 luglio questa era già estesa per 4,5 gradi. Durante i primi giorni di agosto, con una magnitudine attorno alla quarta, fu ben visibile ad occhio nudo ed il suo nucleo splendeva attorno alla sesta grandezza. Nella prima metà di agosto vari osservatori, tra cui Secchi,
D'Arrest, Winnecke e Schmit osservarono variazioni rapide dell'angolo di posizione e della lungheza di alcuni getti comparsi all'interno della chioma. Inoltre, in soli tre giorni, il nucleo era aumentato di ben 4-5 magnitudini. Il giorno di ferragosto la Swift -Tuttle si trovava a meno di
nove gradi dal polo nord celeste e il 21 agosto la coda, ormai ben visibile ad occhio nudo e lunga oltre 10 gradi, passò tra le stelle gamma e beta dell'Orsa Minore; la magnitudine della cometa era, secondo Tuttle, di 2,8.
Dal 24 al 27 agosto attraversò sempre più velocemente la costellazione del Drago per poi sfiorare il Bootes e percorrere rapidamente la costellazione della Corona Boreale dal 29 al 31 agosto. In quei giorni si trovava alla minima distanza dalla Terra, solo 50 milioni di km., mentre il perielio era stato raggiunto una settimana prima, 1l 23, a 0,96 U.A. dal Sole.
Avvicinandosi alla Terra anche le dimensioni della chioma e della coda aumentarono notevolmente: il 27 la chioma raggiunse un diametro apparente di 17', mentre le misure della coda, riportate da Schiaparelli, così mutarono: 21/8=11,1 gradi, 23/8=18 gradi, 24/8=26,8 gradi, 25/8=31 gradi, 26/8=28 gradi, 30/8=26 gradi ed infine ancora il 2/9 l'estensione era pari a 30 gradi, corrispondenti ad una lunghezza reale di 30 milioni di chilometri; quello stesso giorno la cometa raggiunse la sua massima luminosità con una mag. di 2,2.
Dal primo al 4 settembre la Swift-Tuttle attraversò la costellazione della Testa del Serpente e successivamente entrò nello Scorpione dove, il giorno 15, passò a pochi gradi di distanza da Antares. In seguito la Cometa fu visibile soltanto dall'emisfero australe, dove venne osservata fino al 27 ottobre soprattutto dall'astronomo australiano Tebbutt e, dal Capo di Buona Speranza, dall'astronomo Mann.
In un libro pubblicato da Schiaparelli nel 1866, l'astronomo italiano riportava che l'orbita della magnifica cometa Swift-Tuttle, forniva il radiante corretto per lo sciame di meteore delle Perseidi, che regolarmente appariva verso il 12 agosto. Alla fine si associò definitivamente la cometa a questo sciame, dando una svolta decisiva alla comprensione dell'astronomia del Sistema Solare.
Visto che il passaggio del 1862 fu veramente molto spettacolare, l'attesa per il ritorno della Swift-Tuttle era davvero grande; tutti infatti speravano di poter assistere ad una apparizione altrettanto favorevole anche nel 1992. Ma quando la cometa fu riscoperta la notte del 26 settembre dall'astrofilo giapponese Tsuruhiko Kiuchi, ci si rese subito conto che la geometria dell'incontro con la Terra sarebbe stata poco propizia, in quanto il passaggio al perielio sarebbe avvenuto il 12 dicembre, in pieno accordo con le previsioni di Marsden. Nelle settimane intorno a quella data, infatti, la Swift-Tuttle si trovava molto distante dalla Terra, avvicinandovisi ad un massimo di 175 milioni di km. nei primi giorni di novembre. Ad una tale distanza anche la lunga coda esibita nell'agosto 1862 non avrebbe superato i 3-4 gradi di lunghezza e la luminosità apparente della chioma, secondo le più ottimistiche previsioni, avrebbe a malapena raggiunto la quinta magnitudine.
L'attesa per la "grande cometa" doveva quindi essere rimandata anche questa volta. Sono infatti ormai trascorsi 20 anni dal passaggio dell'ultima cometa "super luminosa" ( parliamo naturalmente della Cometa West, che nel 1976 sfavillò in cielo rendendosi visibile con una coda di oltre 30 gradi), ed il desiderio degli astrofili di poterne ammirare una nuova è davvero molto grande. Anche se molte delle speranze riposte nella Swift-Tuttle andarono deluse, ad un primo momento di sconcerto subentrò però, subito dopo, un grande interesse da parte degli astrofili nel seguire questa cometa, in quanto tutti erano consapevoli di assistere al passaggio di uno tra i più famosi ed importanti oggetti del cielo, straordinario sia per la portata dei fenomeni che avvengono intorno ad esso, che per la sua rilevanza storica, seconda solo a quella della celeberrima cometa di Halley.
Ma soffermiamoci ora nella descrizione cronologica e morfologica di questa apparizione che, nonostante tutto, ha dato molte soddisfazioni a coloro che hanno avuto la pazienza di seguirla.
Come abbiamo già accennato, la scoperta avvenne la notte del 26 settembre, in un punto della costellazione dell'Orsa Maggiore distante solo 3 primi d'arco dalla zona in cui avrebbe dovuto essere secondo le previsioni di Marsden. Appariva come una macchia lattiginosa di mag.11,5 e 4' di diametro; il suo movimento era verso est - sudest.
Estrapolando gli elementi orbitali delle prime osservazioni si vide che nelle settimane successive la cometa, dopo aver attraversato la parte settentrionale della costellazione dell'Orsa Maggiore ed aver sfiorato i confini del Drago e del Bootes attorno al 20 - 25 di ottobre, avrebbe solcato per intero la costellazione dell'Ercole, dove sarebbe rimasta per più di un mese; le osservazioni della Swift-Tuttle, per il nostro emisfero, si sarebbero esaurite attorno al 20 dicembre, quando la cometa viaggiava nella costellazione dell'Aquila verso il Capricorno. La Swift-Tuttle era comunque sempre visibile la sera, e questo ha favorito moltissimo le sue osservazioni.
Nei giorni successivi alla scoperta la cometa si mosse quasi parallelamente alle stelle del "timone" del Grande Carro, passando, il 30 settembre, a 2,5 gradi a nord della Delta, il 5 ottobre a 3,5 gradi dalla Epsilon ed il 9 a 4 gradi dalla Zeta. Nello stesso periodo la sua magnitudine salì rapidamente fino all'ottava grandezza, permettendone così la visione anche con un binocolo. La chioma aveva dimensioni di pochi primi ed una vera e propria coda non si era ancora resa visibile. L'attività sul nucleo era però già notevole, tanto che il 30 settembre sono stati osservati dei getti provenienti dalla regione interna della chioma. Il 14 ottobre la Swift-Tuttle transitò a meno di 4 gradi dalla magnifica galassia spirale M101, e quattro giorni dopo si ebbero i primi segni dell'attività della coda. In una foto ripresa con la nostra camera Schmidt da 250 mm. f/2.5, infatti, si individua una coda di circa 20' di lunghezza il giorno 18 ottobre. La chioma intanto aveva raggiunto la settima
magnitudine, in pieno accordo con le previsioni. Verso gli ultimi giorni di ottobre, però, la curva di luminosità della cometa ebbe una brusca battuta d'arresto attorno alla mag. 6,7 - 6,9, come se l'attività del nucleo fosse improvvisamente calata. Ricordiamo che altre comete, in passato, ebbero un simile comportamento, ultima tra tutte la cometa Austin nel 1990.Dopo il periodo di luna piena coincidente con i primi giorni di novembre, quando la cometa si trovava alla minima distanza dalla Terra (174 milioni di km. il 7 novembre), le stime di luminosità indicarono un netto aumento della
sua magnitudine, portando la Swift-Tuttle alla soglia di visibilità ad occhio nudo attorno alla mag.+6. Frattanto la cometa era entrata nella costellazione dell'Ercole, passando il 30 ottobre, a soli 50' a sud-est della stella tau. Il quattro novembre transitava a metà strada tra gli ammasssi globulari M13 e M92, mentre due giorni dopo sfiorava la stella pi, il vertice nord orientale del caratteristico quadrilatero di stelle al centro della costellazione, ed il 12 passava a poco più di 30' dalla stella
my, di terza grandezza. In quello stesso periodo anche la coda, fino ad allora quasi invisibile, ebbe un aumento repentino. Il primo nobembre essa era lunga e filiforme, già ben rilevabile in fotografia. In capo a pochi giorni la Swift-Tuttle siluppò una coda di ioni di oltre due gradi di lunghezza , presentando anche una discreta coda di polveri estesa per 20'-30', come testimonia la foto da noi eseguita il 14 novembre con la camera Schmidt. Lo stesso giorno la cometa superava la soglia della sesta magnitudine, e quattro giorni più tardi fu rilevata per la prima volta senza l'ausilio di strumenti ottici. Restò visibile ad occhio nudo per almeno 10-15 giorni. Fu questo il periodo più interessante per le osservazioni; la Swift-Tuttle infatti aumentò rapidamente il suo splendore ed il 27 novembre superò, se pur di poco, la quinta magnitudine. La coda raggiunse un'estensione massima di 4 gradi attorno al 20 novembre, ed anche la sua morfologia risultò assai interessante, con diversi filamenti che a volte apparivano piuttosto contorti. La visione al telescopio da 50 cm. dell'Osservatorio del Col Drusciè‚ era davvero appagante: da una luminosissima chioma, estesa per più di 10', si dipartiva una evidente e lunga coda che appariva nettamente confinata nella sua parte ad est, mentre ad ovest si apriva a ventaglio, confondendosi infine con il chiarore del fondo cielo. Il 30 novembre la Swift-Tuttle passò a soli 30' a nord della stella theta Serpentis, mentre il 5 dicembre, quando splendeva ancora come una stella di mag. 5,4, passò tra le stelle delta e lambda Aquilae. Essa però anticipava sempre più il suo tramonto, risultando visibile sempre più bassa sull'orizzonte; ciò contribuiva a rendere difficoltose le osservazioni.
Attorno alla data del perielio, che avvenne il 12 dicembre ad una distanza di 143 milioni di km. dal Sole, la cometa era ancora di mag. 5,5, sebbene si trovasse a più di 235 milioni di km. dalla Terra. Anche la coda era ancora visibile al binocolo per circa un grado di lunghezza. L'ultima nostra osservazione risale al 15 dicembre, quando stimammo lo splendore della chioma pari alla mag.5,8. Successivamente la scarsa elongazione dal Sole ( circa 30 gradi), la bassa declinazione (oltre i -10 gradi), ed alcune nuvole ci hanno fatto perdere definitivamente le tracce della Swift-Tuttle.
Da segnalare come particolarmente rilevante è l'intensa attività del nucleo della cometa, manifestatasi attraverso l'elevato numero di getti di gas e polveri osservati nella regione della chioma.
Come era accaduto durante l'apparizione del 1862, quando George Bond e F: Winnecke rilevarono sorprendenti strutture a getto provenienti dal nucleo della Swift-Tuttle, anche in questo passaggio la cometa ha sviluppato gli stessi particolari. La loro importanza è straordinaria, in quanto dal loro studio si possono ricavare importanti informazioni riguardo al modello del nucleo, al suo periodo di rotazione, alla sua composizione superficiale, ed alle previsioni di ritorno nei successivi passaggi al perielio. Gli effetti non gravitazionali provocati da questi getti sull'orbita della cometa sono tali da ritardarne o anticiparne il ritorno anche di alcune settimane; se questi non venissero accuratamente studiati ed interpretati potrebbero anche esservi delle sgradevoli conseguenze per il nostro pianeta, e poi vedremo il perchè!
L'astronomo Zdenek Sekanina, del Jet Propulsion Laboratory, studiò attentamente i disegni di Bond e Winnecke giungendo ad alcune sorprendenti conclusioni. Innanzitutto i getti ed i ventagli osservati non sono altro che la polvere emessa da parecchie piccole aree della superficie. Sekenina scoprì inoltre che il nucleo ruotava piuttosto lentamente con un periodo di 66 ore circa. Egli individuò un totale di otto aree attive sul nucleo della cometa e vide che esse emettevano della sottilissima polvere soprattutto quando si approssimavano al terminatore pomeridiano. Come abbiamo detto, diversi getti sono stati rilevati anche durante il recente passaggio della Swift-Tuttle, per lo più nelle settimane che precedettero il passaggio al perielio. Anche all'osservatorio del Col Drusciè si è riusciti ad evidenziarli, grazie alle sorprendenti potenzialità offerte dai CCD, che permettono di sottrarre dall'immagine della cometa la preponderante luminosità della chioma, la quale altrimenti soffocherebbe i tenui getti. L'immagine che qui presentiamo è stata scattata il 9 novembre: si nota la stupefacente somiglianza della struttura con quelle rilevate da Winneke nel 1862. Sekanina ha recentemente ipotizzato che le dimensioni dei granelli di polvere eiettati si aggirino sui valori prossimi al micron e che la loro velocità di espulsione sia di diverse centinaia di metri al secondo.
Come si vede i motivi di interesse per questo ritorno della Swift-Tuttle non sono certo mancati. Sebbene la cometa sia ormai scomparsa dalla nostra vista, si stima che essa potrà essere tranquillamente seguita, soprattutto con lo Space Telescope, sino al 1998, quando si troverà a ben 15 U.A. dal Sole e sarà più debole della magnitudine +26. Lo spettacolo per noi non è comunque terminato: infatti il 12 agosto 1993, è previsto il massimo di attività delle Perseidi, e si ritiene che il tasso orario potrà essere molto elevato, come era già avvenuto nell'agosto 1863.
Se il passaggio del 1992 non è stato molto appariscente il prossimo, quello del 2126, potrebbe esserlo anche troppo! Brian Mardsen, estrapolando gli ultimi dati astrometrici, ha ipotizzato il prossimo ritorno della Swift-Tuttle al perielio per il giorno 11 luglio 2126. Possibili ritardi sul
passaggio al perielio della cometa potrebbero però essere provocati dai disturbi non gravitazionali causati dai potenti getti emessi dal nucleo. Se questi disturbi fossero tali da ritardarne l'arrivo di soli 15 giorni, la cometa potrebbe trovarsi, il 14 agosto 2126, in rotta di collisione con la Terra! Ciò non è affatto da escludere, anche se le possibilità che un simile evento si verifichi sono dell'ordine di una su qualche migliaio. Con un diametro stimato di otto chilometri, la Swift-Tuttle è il più grosso oggetto conosciuto che abbia l'orbita intersecante quella della Terra. Un impatto con il nostro pianeta avrebbe quindi delle conseguenze devastanti, paragonabili forse a quelle verificatesi 65 milioni di anni fa, quando il 75% delle specie viventi si estinse per il probabile impatto con un corpo asteroidale.
Cosa possiamo dunque fare per prevenire un simile disastro? Innanzitutto è di vitale importanza seguire per il maggior tempo possibile la cometa e, soprattutto, determinare con molta precisione l'influenza che le forze non gravitazionali esercitano sul moto della cometa stessa. Se nella più disgraziata delle ipotesi si determinasse che la Swift-Tuttle è veramente in rotta di collisione con la Terra avremmo comunque tutto il tempo per correre ai ripari. Dato che l'orbita della cometa è inclinata di 113 gradi rispetto a quella della Terra, una possibile soluzione per deviarne il percorso potrebbe essere quella di inviare in loco razzi con testata nucleare, facendoli esplodere a breve distanza, quando la cometa attraverserà in nodo ascendente della sua orbita, circa 4 anni prima del
passaggio al perielio.
Ma probabilmente nel XXII secolo l'umanità non si porrà più questo problema: o sarà in possesso di mezzi a noi inimmaginabili per farvi fronte, o non sarà affatto necessario farvi fronte in quanto lei stessa avrà già pensato da sola alla propria distruzione!