Ho letto che la chioma delle comete si forma a causa dell’elevata temperatura quando queste si avvicinano al Sole. A quale distanza? Maggiore o inferiore ai 150 milioni di kilometri (distanza Terra-Sole)? grazie

E’ ormai un fatto consolidato che le comete provengano dalle regioni periferiche sel sistema solare e che il loro ingresso nella parte interna (dove si trovano i pianeti) sia da attribuire a fenomeni perturbanti di varia natura.

Il nucleo di un siffatto corpo è costituito prevalentemente da una miscela di ghiacci (stanti la grande distanza dal Sole e le basse temperature dei luoghi d’origine) e materiali stabili (silicati, metalli etc.). La massa viene tipicamente valutata tra 1012 e 1015 kg (meno di un milionesimo della massa terrestre), mentre il diametro è dell’ordine di pochi km.

Ne deriva che l’attrazione di gravità di questi oggetti e la velocità di fuga (cioè la velocità minima che deve possedere una particella di gas o di polvere per sfuggire alla cometa) sono molto piccole rispetto a quelle dei pianeti, sicchè i gas evaporati non sono trattenuti dal nucleo. I materiali costituenti il nucleo devono anche essere relativamente fragili vista la tendenza di alcune comete a scindersi in più parti allorquando si avvicinano al Sole (basta ricordare la famosissima cometa Shoemaker-Levy, frantumatasi in almeno una ventina di pezzi alcuni anni orsono).

In linea di massima possiamo affermare che, per effetto della radiazione solare, l’anidride carbonica inizia a sublimare (passa cioè direttamente dallo stato solido a quello gassoso) a distanze dal Sole attorno a 3 Unità Astronomiche, poco più di 450 milioni di km, mentre il ghiaccio d’acqua sublima a circa 1,5 UA. Ricordiamo che nello spazio vuoto la pressione è uguale a zero, per cui l’acqua sublima a temperature inferiori ai 100 °C come invece avviene sulla Terra.

I sublimati vanno così a formare la cosiddetta chioma. La polvere si distacca dal conglomerato ghiacciato del nucleo e viene trasportata dal flusso di gas di evaporazione. La massa di gas è simile a quella della polvere ed è in grado di portare quest’ultima a distanze pari a qualche raggio del nucleo, dove i singoli grani si collocano in orbite a loro volta determinate dalla forza di attrazione gravitazionale del Sole e dalla sua pressione di radiazione.

In certi casi, per le particelle metalliche più piccole, la polvere può essere dominante, generando un effetto di repulsione totale. I grani di dimensioni maggiori si muovono su orbite kepleriane caratterizzate da valori di attrazione gravitazionale ridotti perchè parte dell’attrazione è compensata dalla repulsione. Questi meccanismi sono all’origine della formazione della coda. In un certo senso la coda è un prolungamento della chioma, ma mentre questa raramente possiede dimensioni maggiori di 100-150 mila km, la coda può tranquillamente superare 1 UA, cioè 150 milioni di km (come accadde alla famosa cometa West apparsa nella metà degli anni settanta del secolo scorso).

Precisiamo che tali dimensioni sono quelle "visibili", ma in realtà l’estensione è molto maggiore. Sappiamo infatti  che la chioma visibile è circondata da una vasta nube di idrogeno, rilevabile però solo tramite osservazioni nell’ultravioletto estremo effettuate da satellite, in quanto dal suolo ciò non è possibile a causa dell’assorbimento atmosferico. Per esempio, nelle comete Tago-Sato-Kosaka (1969 IX) e Bennett (1970 II), venne rilevata la presenza di chioma di idrogeno molto rarefatto e del diametro di milioni di km.