La cometa di Natale quest'anno si chiama C/2021 A1, dove la lettera C sta per "cometa non periodica", mentre la dicitura “2021 A1” indica che si tratta della prima cometa scoperta nella prima metà di gennaio 2021. Infatti, il 3 gennaio scorso, utilizzando il Mount Lemmon Observatory in Arizona l'astronomo Gregory J. Leonard ha scoperto e dato il nome a questa cometa che è cresciuta costantemente di luminosità ed ha ormai raggiunto la quinta magnitudine (grafico sottostante), diventando avvistabile con un binocolo poco dopo il tramonto.
Curva di luce della cometa Leonard fino al 17 dicembre - Credits: Cobs (Comet Observation Database) - Improvement: Marco Di Lorenzo
Purtroppo, adesso C2021/A1 Leonard si sta già allontanando da noi. E' passata alla minima distanza dalla Terra il 12 dicembre (34,9 milioni di km) e, nelle prime ore di oggi, ha anche sfiorato Venere, passando a soli 4,26 milioni di km da esso; impressionante il dato di velocità relativa durante questi due incontri (rispettivamente 70,7 e 78,2 km/s) da imputare all'orbita eccentrica e retrograda, dunque "in contromano" rispetto ai pianeti. La mattina del 3 gennaio giungerà al perielio (92,0 milioni di km a 53,5 km/s rispetto al Sole) per poi allontanarsi e non tornare mai più!
Orbita e posizione attuale della cometa Leonard - Credits: ssd/JPL/NASA
I dati orbitali forniti dal JPL, riportati qui sotto e calcolati su un intervallo di 9 secoli, mostrano che i parametri dell'orbita oscillano nel tempo a causa delle perturbazioni planetarie, soprattutto ad opera di Giove (è facilmente riconoscibile una modulazione undicennale che corrisponde al periodo di rivoluzione del gigante gassoso).
Andamento a lungo termine di eccentricità ed inclinazione orbitale - Credits: JPL/Horizons - Processing/plots: Marco Di Lorenzo
Andamento a lungo termine delle distanze di perielio e afelio (quest'ultima in scala logaritmica) - Credits: JPL/Horizons - Processing/plots: Marco Di Lorenzo
Sul lungo periodo, al netto delle oscillazioni, è evidente che dopo il perielio l'orbita tende a trasformarsi da una ellisse molto allungata in una iperbole: l'eccentricità diventa maggiore di 1, il semiasse maggiore diventa negativo mentre la distanza all'afelio Q tende all'infinito. In altre parole, mentre nel passato la cometa era a lungo periodo con un tempo di rivoluzione di quasi 90mila anni, adesso si avvia a svincolarsi del tutto dalla gravità del Sole e si dovrebbe perdere nello spazio interstellare, sebbene con una velocità molto bassa. Tutto ciò è illustrato nella seguente tabella, ricavata sempre dalla stessa fonte.
Un doveroso avviso va comunque fatto: tutto quello che abbiamo detto non tiene conto delle forze non gravitazionali, ignorate dal JPL finora ma sicuramente presenti in una cometa attiva che emette gas. Queste forze sono deboli ma sicuramente capaci di deviare a lungo termine l'oggetto, conferendogli un'orbita molto diversa dal previsto.
Orbita e posizione attuale della cometa B-B - Credits: ssd/JPL/NASA
Eccoci ora alla sorella lontana di Leonard, la cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein). Giunta a 19,52 unità astronomiche dal Sole e con una magnitudine media di 19,85, in quasi 3 mesi si sono aggiunte altre 36 osservazioni (di cui solo 3 negli ultimi 50 giorni); le stime sui parametri orbitali sono illustrate di seguito e ormai si tende a un assestamento, con una distanza all'afelio compresa tra 44,0 e 48,8 migliaia di unità astronomiche (intorno a 0,73 anni luce).
Evoluzione dei parametri orbitali aggiornata con le ultime osservazioni - Source: JPL/SSD - Processing/plot: Marco Di Lorenzo
La cometa B-B ha fatto parlare di sé ultimamente anche a causa di un articolo in cui si prendono in esame i dati raccolti dal satellite astronomico TESS, risalenti a prima della scoperta della sua natura cometaria. Il "Transient Exoplanet Survey Satellite" è, come dice il nome, principalmente dedicato alla ricerca di pianeti extrasolari ma, durante la sua rassegna continua della volta celeste con 4 telescopi a largo campo, ha consentito di immortalare la cometa in tre diversi momenti. La prima occasione si è verificata nel 2018, con 976 esposizioni da 30 minuti nel "settore 3", poi nel 2020 con 3585 e 3410 esposizioni da 10 minuti nei settori 29 and 30, rispettivamente. Essendo l'oggetto molto debole, è stato necessario combinare le diverse esposizioni, allineandole in modo da assecondare il moto della cometa rispetto alle stelle fisse, la cui luce è stata invece sottratta dall'immagine finale, come illustrato di seguito.
Esempio di fitto campo stellare (a sinistra) da cui emerge al centro la debole cometa, unavolta rimossa la luce delle stelle (a destra) - Image Credits: Michael Jäger / Farnham,Kelley,Bauer
A questo punto, gli autori hanno confrontato la minuscola immagine dell'oggetto con quella di altri corpi, appartenenti alla fascia di Kuiper e che sappiamo non esibire attività cometaria. Dal confronto è risultato evidente che la Bernardinelli-Bernstein esibiva una chioma già quando era situata a distanze dal Sole comprese tra 23,8 and 21,2 unità astronomiche e questo la rende una delle comete attive più distanti mai osservate! Inoltre, le asimmetrie nella forma della chioma indicano che l'emissione di materia in direzione del Sole era probabilmente iniziata già qualche anno prima delle osservazioni in questione. E' stata poi ricostruita anche la curva di luce nel tempo ma non sono emerse evidenze di variazioni fotometriche indotte dalla rotazione del nucleo cometario, il quale dovrebbe esibire quindi una forma abbastanza sferica, senza grosse variazioni di albedo sulla superficie. Infine, si è stimato che due anni fa il tasso di produzione di monossido di carbonio (CO) da parte della cometa non doveva superare le 2×1028 molecole/s (meno di 350 tonnellate al minuto).
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