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LE COMETE SUICIDE (SUNGRAZER COMETS)

 

di Toni Scarmato

Associazione Astronomica San Costantino di Briatico

 

Abstract

 

Oltre 500 comete sono state scoperte nelle immagini delle camere LASCO C2 e C3 della sonda SOHO dal 1995 quando è stata lanciata ed è entrata in orbita.

La sonda fotogfrafa il sole 24 su 24 ed ha permesso di studiarne molte caratteristiche che prima erano state supposte solo teoricamente.

Il lavoro fatto dal satellite nell’ambito delle comete non era previsto all’inizio della missione, ma in seguito, quando il numero di comete aumentava al passare dei mesi ed in particolare veniva riscontrato che le comete appartenevano per la maggior parte alla famiglia di Kreutz, il lavoro di indagine e di sorveglianza delle immagini in tempo reale e di quelle archiviate ha dato ottimi risultati grazie anche all’apporto degli astronomi non professionisti.

 

 

LA CACCIA ALLE COMETE

 

Era il 1986, quando mi trovavo ancora a Bologna per laurearmi in astrofisica, ma era anche l’anno del passaggio della cometa di Haley.   Mi ricordo che le notizie su quel passaggio furono date da tutti i mass media.  Dopo circa 76 anni la cometa forse più famosa si avvicinava ancora una volta alla Terra è poteva essere osservata anche con un binocolo.  A quel tempo le mie conoscenze sull’osservazione del cielo si limitavano alla lettura delle riviste astronomiche quindi, dal punto di vista pratico, ero del tutto ignorante.

Una sera un  mio amico con cui giovavo a calcio ci invitò nella sua casa di campagna a circa 30 Km da Bologna.  Guardando il cielo mi accorsi che era una di quelle serate invernali eccezionali, con un cielo splendidamente terso. Decisi quindi di portarmi dietro un binocolo sperando che la posizione della casa mi permettesse di osservare la cometa che, se non ricordo male, si trovava un po’ bassa sull’orizzonte SUD. 

Appena arrivati, mi resi conto che la terrazza della casa era una ottima postazione che mi consentiva di vedere il cielo a EST-SUD-OVEST senza impedimenti.  Non fu difficile trovare la cometa di Haley con il binocolo 10x50. Naturalmente avevo letto alcune informazioni sulla sua posizione. 

Mi ricordo che aveva una chioma la cui magnitudine era attorno alla 6 e con una piccola coda.

Devo dire che a quel tempo non avrei mai immaginato di ritrovarmi dopo 15 anni a scrivere un articolo sulle comete che “cadono” sul Sole dopo averne scoperte fino ad ora 12 nelle immagini riprese dalla camera LASCO C2 e LASCO C3 della sonda SOHO (Solar Heliospheric Observatory).

Infatti, l’evento che mi convinse a portare avanti la ricerca di comete con tutti i mezzi che la tecnologia poteva mettere a disposizione fu il passaggio della Hyakutake 10 anni dopo, nel 1996.  Anche allora devo dire che le mie conoscenze sulla fotografia astronomica non erano tali da potermi permettere di ottenere grandi risultati, ma armato di buona volontà, di un binocolo e di una reflex con cavalletto, la sera del 23 Marzo del 1996 dopo aver invitato i miei concittadini ad una osservazione guidata, ci recammo a S.Irene una località sul Golfo di S.Eufemia a 10 Km da Tropea.  Alle 9 di sera ci ritrovammo circa 50 persone con il naso all’insù per ammirare quell’oggetto non molto luminoso ma con una coda lunghissima e alto nel cielo.  Non c’era inquinamento luminoso e potemmo osservare  la cometa per circa 3 ore.  L’applicazione delle mie scarse conoscenze di fotografia astronomica mi hanno consentito di ottenere il risultato (fortuna dei principianti), visibile nell’ immagine (fig. 1).

 

 

Fig. 1

 

Con una esposizione di circa 30 secondi su pellicola 400 ISO con un obiettivo da 50 mm, f/1.7, sono riuscito ad immortalare la cometa.

Nel frattempo che la Hyakutake solcava i cieli dell’emisfero NORD, la notizia che un’altra cometa avrebbe dato spettacolo circolava già sui mass media e su internet.

A quel tempo decisi di trovare tutti i siti riguardanti le comete e naturalmente il primo fu il CBAT e poi quello di Charles Morris.

Per la cometa Hale-Bopp, mi attrezzai meglio alla luce dei risultati ottenuti con la Hyakutake ed infatti la lunga serie di osservazioni, da Luglio 1996 a Maggio 1997, mi permisero di ottenere dei buoni risultati anche con teleobiettivi.  (vedi figura 2 e 3).

 

Figs. 2 e 3

 

Dopo queste esperienze cominciai a dedicarmi alla ricerca sistematica di comete, asteroidi, novae e supernovae.  Il programma avviato è ora sostenuto anche dall’acquisto di uno SC da 203 mm, f/10 al quale verrà accoppiata al più presto una camera CCD. Nel frattempo lavoro con le pellicole, che a mio avviso restano comunque uno strumento da non sottovalutare. 

La ricerca di comete però implica un fatto molto importante; il successo è strettamente legato al numero di ore di osservazione.  Un calcolo fatto da esperti dimostra che dopo circa 600 ore di osservazione si può sperare di scoprire un astro chiomato, tenendo anche conto di altri aspetti come i campi spazzolati e la magnitudine limite raggiunta con gli strumenti.  Certo tutto ciò può scoraggiare anche i più entusiasti. E allora come fare?  Cosa escogitare?

 

 

LE IMMAGINI DELLA SONDA SOHO

 

Nel 1999 sono venuto a conoscenza della scoperta delle comete da parte della sonda SOHO e attraverso internet cercai di capire come funzionava questo tipo di ricerca.

Mi resi conto di aver trovato la risposta alle domande precedenti.  Infatti, quando il tempo non permette di osservare direttamente il cielo, ci si può collegare ad internet e scaricare le immagini riprese dalle camere LASCO C2 e C3 della sonda SOHO e cercare comete comodamente seduti su una poltrona davanti al computer.  Si può così ovviare ai tempi morti dovuti al cattivo tempo o alla presenza della Luna.

Nel seguito di questo articolo parleremo proprio della famiglia di comete che le immagini della sonda hanno contribuito ad aumentare, grazie anche ad un buon numero di osservatori che quotidianamente guardano le immagini. Di tanto intanto però anche le comete che non fanno parte della famiglia delle suicide, entrano nel campo di vista sia della camera C2 che C3.  In particolare nel 1996 fu la Hyakutake a dare spettacolo nelle immagini della camera LASCO C3 quando si trovava al perielio. (vedi fig.4)

 

 

Fig. 4

 

 

LA FAMIGLIA DI KREUTZ

 

Le comete radenti il Sole (sungrazing comets) sono state osservate per centinaia d’anni.  Tra la fine del 1880 e l’inizio del 1890, Henrich Kreutz studiò le possibili comete radenti il sole che erano state osservate fino ad allora e riuscì a determinare che alcune potevano essere considerate appartenenti alla famiglia ed altre no.

Kreutz trovò anche che tutte le comete sungrazers, seguivano la stessa orbita.  Ciò indusse a pensare che potevano essere frammenti di una singola grande cometa che avvicinandosi al Sole ha perso dei pezzi.  E’ anche possibile che la cometa madre e i suoi figliocci hanno più volte raggiunto il sistema solare interno viaggiando su un’orbita con un periodo di circa 800 anni.  In onore di questo interessante lavoro questo gruppo di comete è denominato KREUTZ SUNGRAZER.

Fino ad oggi sembrava che tutte le comete che passano radenti al Sole appartenessero alla famiglia KREUTZ.  Ma questa non è la definizione propria della famiglia.  Inoltre, nessuna cometa e nessun asteroide sono stati visti mentre attraversavano la fotosfera solare.  Le comete della famiglia di KREUTZ, hanno un perielio di 0.005 U.A. (~750.000 KM).  Le comete quindi passano attraverso l’atmosfera solare. Per la precisione tutte le comete passano attraverso l’atmosfera solare che si estende fino a Plutone.

Infatti, l’estensione dell’attività solare può essere messa in stretta relazione con il fatto che le comete diventano attive proprio per l’interazione con il vento solare.  Questo è anche responsabile del tipo di coda che si forma dall’interazione vento-cometa. Le comete sungrazing sono state osservate fin dall’anno 371 a.c.  Brian Marsden ha supposto che anche la cometa vista da Aristotele e Ephorus potesse essere una del gruppo di KREUTZ.  Tuttavia, fino al 1979 solo 9 comete di questo tipo sono state osservate. In quell’anno, infatti, sono entrati in gioco gli osservatori spaziali che hanno incominciato ad osevare le comete radenti il sole.  La SOLWIND ha scoperto 6 comete tra il 1979 e il 1984, la SMM (Solar Maximum Mission ) ha scoperto 10 comete dal 1987 al 1989.  Finalmente, nel 1995 entra in azione LASCO (Large Angle Spectrometric Coronagraph) sul satellite SOHO (Solar Heliospheric Observatory), e la musica cambia radicalmente. Dal 1995 ad oggi, (mentre sto scrivendo questo articolo), SOHO ha scoperto 528 comete quasi tutte del gruppo di KREUTZ  più alcune non sungrazings.  Il bottino è veramente eccellente.

 

 

LA PIU’ SPETTACOLARE

 

La maggior parte delle comete che raggiungono la distanza di 750.000 Km dalla superficie solare non resistono all’ intensa forza gravitazionale del sole ed alla interazione con il vento solare, e sono destinate a sciogliersi.

Quelle più grosse, però, prima di fare la fine del topo, come si suol dire, danno spettacolo.  Come se volessero per l’ultima volta lasciare un ricordo.

Questo è il caso della cometa SOHO 6 (vedi fig. 5).  La coda visibile nella foto è lunga circa 5 milioni di Km e dalla curvatura si intuisce che è composta prevalentemente da polvere (che pesa di più e sente maggiormente la gravità del Sole.

Dopo la SOHO 6 poche altre comete hanno dato un così grande spettacolo prima di suicidarsi, ma chi osserva le immagini spera che prima o poi altre comete mostrino tutta la loro bellezza prima di ritornare a chi le ha generate.

 

 

Fig. 6

 

 

GLI ULTIMI SVILUPPI

 

Sono passati ormai due anni da quando cominciai a dedicarmi alla ricerca di comete nelle immagini SOHO e fino ad ora ne ho scoperte 12.  Ogni volta è una forte emozione vedere questi pezzi di ghiaccio che improvvisamente compaiono nelle immagini e si muovono su orbite che le portano ad avvicinarsi pericolosamente al Sole.

M. Oates, un altro cacciatore di comete SOHO ha prodotto una serie di grafici che riproducono le orbite apparenti delle comete Kreutz Sungrazer relativamente al mese dell’anno. (Fig. 7)

 

 

 

Fig. 7  Traiettorie apparenti delle comete di Kreutz per ogni mese dell’anno. Al centro c’è il Sole

 

In questo modo si ha l’opportunità di sapere anticipatamente in quale zona delle immagini guardare per osservare oggetti che si muovono compatibilemente con i tempi, le velocità e l’orbita prevista.  Dal 1995 le camere C2 e C3 hanno ripreso moltissime immagini nelle quali sono state indivisuate 528 comete (al 14 Ottobre 2002).

Come si può notare nei grafici alcune comete seguono traiettorie che non sono compatibili con quelle delle comete di Kreutz.  Questo fatto non aveva destato sospetti, anche perché il numero di comete non appartenenti alla famiglia di Kreutz era piccolo.

Nel Gennaio del 2002 M. Meyer dopo avere annotato gli elementi orbitali della cometa C/2001 X8 (SOHO), pubblicati nella circolare MPEC 2002-B01, si accorse che nel suo data base c’era un’altra cometa la C/1997 L2 (SOHO) che aveva quasi gli stessi elementi orbitali.  Comunicava così a B. Marsden la sua osservazione e il direttore dell’ MPC era d’accordo sul fatto che si poteva trattare di due comete che seguivano la stessa orbita e separate tra di loro di circa 4.5 anni.

Meyer incoraggiato dalla conferma di Marsden, cercò ulteriormente nel suo archivio e scoprì che anche la cometa C/2001 E1 (SOHO) aveva gli stessi elementi orbitali delle prime due.  A questo punto non c’erano molti dubbi sul fatto che si trattasse di tre comete che avevano seguito la stessa orbita e non appartenenti alla famiglia di Kreutz, anche se il calcolo degli elementi orbitali delle comete che arrivano così vicino al Sole risente del fatto che il numero di osservazioni e quindi di posizioni astrometriche sono così poche da rendere le orbite molto approssimate. 

Un altro gruppo di comete oltre quello di Kreutz fu così confermato nella circolare MPC 44504. 

Alla luce di questi fatti anche B. Marsden cercò nel data base  dell’MPC e trovò che c’erano altre comete che avevano orbite simili tra di loro ma diverse da quelle del gruppo di Kreutz e del nuovo gruppo di Meyer.

Erano così due i nuovi gruppi di comete identificati grazie alle scoperte nelle immagini SOHO.

Sembrò logico a tutti i cacciatori di comete SOHO riguardare le immagini archiviate alla ricerca di comete appartenenti ai gruppi di Marsden e Meyer.  Il più attivo tra di noi è stato R. Kracht il quale nell’arco di un anno ha trovato 65 comete quasi tutte nelle immagini archiviate e inoltre notò che altre quattro comete avevavo elementi orbitali uguali tra di loro ma diversi dagli altri gruppi.   B. Marsden verificando il tutto ha confermato un altro nuovo gruppo chimato gruppo di Kracht.

Anche quest’ultimo come aveva fatto M. Oates ha prodotto dei grafici con le orbite apparenti che seguono le comete appartenenti ai nuovi gruppi durante i mesi dell’anno.

Negli ultimi tempi la mia attenzione si è rivolta quindi a nuovi gruppi e dopo aver scoperto un’altra cometa di Kreutz nel Giugno 2002 (C/2002 L5 – SOHO-461), il 30 Settembre ho individuato la più luminosa delle comete appartenenti al gruppo di Kracht nelle immagini C3 che è stata visibile anche nelle immagini C2 la C/2002 S11 SOHO-526 (vedi fig. 8).

 

Fig. 8

 

I valori medi dei parametri orbitali dei tre gruppi sono i seguenti:

 

Gruppo

q in U.A.

Peri

Nodo

i

L

B

Meyer

0.0360

57.51

72.10

72.67

97.13

53.60

Marsden

0.0478

23.54

81.10

26.27

102.45

10.11

Kracht

0.0469

54.75

46.75

13.36

100.76

10.79

 

Attulamnete il gruppo di Meyer è costituito da 33 membri, quello di Marsden da 14 membri e quello di Kracht da 14 membri con la mia ultima scoperta.  Da una analisi di parametri orbitali ed in particolare dei valori di L (Longitudine del perielio) e B (Latitudine del perielio) si può notare che il gruppo di Marsden e quello di Kracht sembra siano legati in qualche modo in quanto i valori sono sostanzialmente uguali.

 

 

ULTERIORI APPROFONDIMENTI

 

Le comete appartenenti ai nuovi gruppi viaggiano su orbite che le rendono potenzialmente visibili dalla Terra ed in particolare dall’emisfero Nord.  E’ quindi possibile che in passato qualche cometa molto luminosa ed appartenente ad uno di questi gruppi sia stata osservata così come le luminose appartenenti al gruppo di Kreutz.  Si sta cercando di individuarne qualcuna nei report passati e si spera ne arrivi qualcuna osservabile da Terra per effettuare studi più approfonditi.

Altri aspetti sono la frequenza temporale non ben definita, l’apparente non attività e la distribuzione degli elementi orbitali. Inoltre è possibile supporre che le comete con bassa inclinazione (gruppi di Marsden e Kracht) siano in relazione con le meteore chiamate Arietidi che sono visibili di giorno. 

Un’altra interessante possibilità è che se si considera comune la direzione del perielio, ci può essere una estensione verso una possibile più alta inclinazione e quindi la possibilità di una relazione con la cometa 96P/Machholtz 1 osservata ultimamente proprio nelle immagini C2 e C3.

 

 

La cometa 96P/Machholtz 1  nelle immagini C3 (Vedi anche il sito  http://digilander.libero.it/infosis/homepage/astronomia/comet.html)

 

Ciò indicherebbe un legame con le meteore chiamate Quadrantidi. 

E’ quindi evidente che gli ultimi sviluppi riguardanti le scoperte di comete nelle immagini SOHO hanno portato nuovi stimoli per lo studio e l’osservazione di questi oggetti del cosmo così affascinanti e misteriosi che non smettono mai di sorprenderci non solo con le loro fugaci e spettacolari apparizioni.

 

 

Toni Scarmato

Associazione Astronomica

San Costantino di Briatico (VV)

Cacciatore di comete, Novae, Supernovae, Asteroidi e Stelle Variabili

Ricercatore Teorico sulla Formazione Stellare