Chioma
La chioma delle comete è sostanzialmente un involucro di forma semisferica
che circonda il nucleo. Essa è costituita dai gas e dalle polveri che vengono
rilasciate dalla superficie del corpo cometario; è inoltre enormemente più estesa
del piccolo nucleo presente al suo interno, le dimensioni tipiche sono comprese
tra 30 mila e 100 mila km. Nelle regioni più vicine al perielio la forma semisferica
della chioma tende ad assumere la classica forma a goccia, ciò è dovuto al contributo
della pressione di radiazione che influenza l’emissione dei detriti dalla superficie
modificando considerevolmente la loro traiettoria.
Bisogna inoltre precisare che le dimensioni sovra citate delle chiome cometarie
si riferiscono alle misurazioni effettuate nelle lunghezze d’onda del “visibile”,
tuttavia accurati studi hanno dimostrato che alcune comete presentano chiome
di idrogeno, misurate nell’ultravioletto, di oltre 10 milioni di km.
La chioma si forma a diverse distanze dal Sole fortemente dipendenti dalla composizione
strutturale del corpo cometario. Se esso contiene prevalentemente ghiaccio di
CO (monossido di carbonio) la chioma si forma ad una distanza di circa 10 U.A.
in quanto il ghiaccio di CO sublima temperature minori del ghiaccio di acqua,
al contrario se prevale il ghiaccio di acqua la chioma si forma non prima di
3 U.A. circa.
In alcuni casi vicino al centro della chioma si può scorgere un punto molto
più luminoso delle zone limitrofe; questo punto, del tutto fittizio, viene chiamato
“falso nucleo” o “condensato centrale” ed riconducibile a semplici
effetti ottici in quanto il vero nucleo è sempre “affogato” nel mare di detriti
rilasciati, perciò non si rende mai visibile.
(nell’immagine qui sopra possiamo ammirare l'enorme chioma della cometa 17P/Holmes. Il piccolo nucleo presente al suo interno corrisponde al puntino luminoso nella zona limitrofa al centro. Notare le dimensioni enormi della chioma rispetto al nucleo)
Nei periodi in cui le comete si trovano in prossimità del Sole è possibile
effettuare alcune misurazioni spettroscopiche. Dalle analisi condotte sulle
comete del passato sono state rivelate le righe di emissione di numerosi metalli
quali K, Na, Ca, Cu, Fe, Co e Ni oltre a diversi radicali tra cui il più abbondante
è il CN. Tuttavia alcune delle sostanze rivelate tramite metodi spettroscopici
sono alquanto inusuali. Si pensa perciò che esse siano il prodotto della dissociazione,
operata dalle forti radiazioni solari, di molecole più complesse dette “molecole
madri”. Le molecole madri, originariamente espulse dal nucleo cometario, si
dissociano repentinamente in “molecole figlie” appena vengono investite dalle
radiazioni. Alcune delle più importanti molecole figlie che sono state rilevate
tramite misurazioni spettroscopiche sono: OH (radicale idrossilico), CO+ (monossido
di carbonio ionizzato una volta), il carbonio molecolare (perlopiù lunghe catene
carboniose) e numerosi altri.
La chioma delle comete può quindi essere suddivisa in tre involucri concentrici
ma nettamente distinti: chioma interna, chioma intermedia e chioma esterna .
• la chioma interna (o chioma molecolare)
si trova a contatto con il nucleo e contiene le molecole madri appena rilasciate
dalla superficie;
• la chioma intermedia (o chioma dei radicali) contiene le
molecole figlie prodotte dalla dissociazione delle molecole madri a causa delle
radiazioni solari;
• la chioma esterna (o chioma di idrogeno) è costituita da
un enorme guscio esterno che può superare anche i 10 milioni di km di diametro
(oltre 7 volte il diametro solare).
Nel corso degli ultimi anni, in concomitanza con lo sviluppo di nuove tecnologie,
numerosi satelliti specializzati in osservazioni nei raggi X hanno analizzato
in maniera approfondita le emissioni provenienti dalle chiome cometarie. I risultati
più significativi, prodotti dai satelliti X ROSAT e
Chandra dopo oltre 10 anni di osservazioni, hanno evidenziato deboli
emissioni di raggi X dovute a numerosi meccanismi fisici. Si pensa che alcune
emissioni sono riconducibili a una riflessione di raggi X, originariamente emessi
dal Sole, sulle particelle rocciose liberate dalla cometa mentre altre siano
riconducibili a remissioni per fluorescenza ad opera di molecole d’acqua, anch’esse
liberate dalla sublimazione del ghiaccio. Un’altra teoria propone invece che
le emissioni X siano dovute ad interazioni tra atomi d’azoto e ioni di ossigeno
(veicolati dal vento solare) con gli atomi di idrogeno (presenti nella chioma
esterna).
Procederemo ora all’analisi della coda.
