La cometa Leonard sfiora Venere

Il 19 dicembre 2021 il pianeta Venere passerà a circa 50mila km dall’orbita della cometa Leonard (C/2021 A1), proprio nella regione di spazio dove dovrebbero essere presenti i meteoroidi persi dal nucleo. Questo potrebbe provocare una tempesta di meteore nell’atmosfera del pianeta che – se osservata dalla Terra – non solo sarebbe un evento eccezionale, ma aiuterebbe gli astronomi a determinare l’attività del nucleo della cometa quando era a grandi distanze dal Sole, oltre le 30 unità astronomiche.

La scoperta della Leonard e la sua visibilità

Il 3 gennaio 2021 Greg Leonard, usando il riflettore da 1,5 m di diametro posto sul monte Lemmon della Catalina Sky Survey, scopriva la cometa C/2021 A1 (Leonard) quando era ancora a circa 5 unità astronomiche dal Sole (pari a 750 milioni di km). L’averla scoperta così prematuramente è indice di una discreta attività del nucleo anche a grandi distanze dalla nostra stella, tipico delle comete ricche di materiali super-volatili. La Leonard percorre un’orbita eliocentrica al limite dell’iperbolico e probabilmente arriva direttamente dalla nube di Oort: l’orbita è retrograda con un’inclinazione di quasi 133° sul piano dell’eclittica. La cometa passerà al perielio il 3 gennaio 2022 arrivando fino a 92 milioni di km dal Sole: una distanza non troppo ridotta, quindi è molto probabile che il nucleo sopravviva al calore della nostra stella e ritorni indenne verso i confini del sistema solare. Però, ovviamente, le comete sono imprevedibili, quindi non è detta l’ultima parola e potrebbe verificarsi qualche fenomeno di frammentazione.

La cometa Leonard ripresa il 25 novembre 2021 dall’astrofilo e giornalista austriaco Michael Jäger quando era a 0,74 AU dalla Terra e a 1,02 AU dal Sole. Il colore verdastro della chioma è dovuto all’emissione della molecola del carbonio inoltre è ben visibile la coda di polveri di colore giallastro.

Nei primi giorni di dicembre 2021 la Leonard ha superato la soglia della visibilità a occhio nudo ed è visibile nel cielo del mattino. La cometa continuerà ad essere ben visibile al mattino fino a quando raggiungerà la minima distanza dalla Terra di circa 34 milioni di km il 12 dicembre 2021. Al mattino del 12 la Leonard sarà visibile bassa sull’orizzonte circa un’ora prima della fine della notte astronomica (fra le 5 e le 6 del mattino ora locale) nella costellazione di Ofiuco, prospetticamente non lontana dagli ammassi globulari M 10 e M 12. Dal 13 dicembre in poi inizierà il difficile periodo della visibilità serale, con la cometa sempre molto bassa sull’orizzonte per via della declinazione sempre più negativa e osservabile fra le 17 e le 18 locali con il cielo non ancora perfettamente buio. In ogni caso, a fine dicembre, la cometa tornerà a essere invisibile a occhio nudo e si appresterà al passaggio al perielio.

La cometa Leonard ripresa il 17 novembre 2021 da Adriano Valvassori dal New Mexico con l’iTelescope. Al momento della ripresa era a 1,02 AU dalla Terra e a 1,14 AU dal Sole in avvicinamento.

Rispetto allo spettacolo offerto dalla brillante cometa Neowise (C/2020 F3) nel luglio 2020 la Leonard è una cometa “debole”, tuttavia è ben visibile con un piccolo binocolo o telescopio a patto di osservare da luoghi bui, lontano dalle luci cittadine. Per quanto ci riguarda una cometa come ce ne sono tante, ma l’orbita che percorre la Leonard è tale per cui il 18 dicembre 2021 alle 02:08 UT la porterà a passare a soli 4,3 milioni di km da Venere, il brillante pianeta che in questi mesi è ben visibile a occhio nudo a ovest, subito dopo il tramonto del Sole. La sera del 18 dicembre la Leonard e Venere saranno osservabili nella stessa zona di cielo, la costellazione del Sagittario, a soli 5,5° di distanza angolare: più in alto Venere ed esattamente sotto, la cometa. Purtroppo la Leonard per l’Italia tramonterà alle 18:20 locali, all’inizio della notte astronomica, quindi occorrerà cercarla (o fotografarla assieme a Venere), prima che sia troppo bassa sull’orizzonte con il cielo ancora chiaro: una bella sfida.

L’orbita eliocentrica della cometa Leonard è tale che la cometa si muove attorno al Sole nella direzione opposta a quella dei pianeti. La cometa arriva da sopra il piano dell’eclittica e solo poco prima del flyby con Venere passerà al di sotto (JPL-Small-Body Database).

Sappiamo che le comete, in seguito alla sublimazione dei materiali volatili del nucleo, emettono gas e polveri nello spazio e la Leonard non fa eccezione. Le osservazioni telescopiche mostrano che l’emissione è dominata dalle polveri, con diametri compresi fra 0,1 e 1 mm, mentre il gas è scarso. Una volta emesse dal nucleo con una velocità relativa molto bassa, le polveri subiscono l’azione della pressione della radiazione solare, che tende ad allontanarle dal nucleo. I granelli di polveri di minori dimensioni hanno un rapporto superficie/massa più elevato, sono maggiormente soggetti alla pressione della radiazione e tendono a essere spinti in direzione antisolare, mentre quelli di maggiori dimensioni si allontanano dal nucleo più lentamente e tendono a distribuirsi lungo l’orbita cometaria.

Il percorso geocentrico della cometa Leonard dal 14 al 31 dicembre 2021, durante il periodo di visibilità serale (mappa disegnata con Sky Chart).
La cometa Leonard ripresa al crepuscolo del 16 dicembre 2021 quando era a circa 47 milioni di km dalla Terra e a 107 milioni di km dal Sole. La mag totale della chioma, ottenuta usando come confronto la stella PI Sgr, è di +3,1 quindi teoricamente visibile a occhio nudo. Crediti: A. Carbognani.

Meteore nell’atmosfera di Venere?

Il 19 dicembre 2021 alle 21 UT la Leonard sarà già a circa 12,5 milioni di km da Venere, che però si troverà a passare a soli 50mila km dall’orbita della cometa che si trova dietro al nucleo. Con questa distanza molto ridotta, Venere potrebbe incontrare una nube di granelli di polvere con dimensioni maggiori di 1 mm. Il condizionale è d’obbligo: l’attività della Leonard è nota solo approssimativamente, mentre sono i granelli di polvere più grandi – emessi quando la Leonard era oltre le 30 unità astronomiche dal Sole – i migliori candidati per intercettare Venere. Infatti sono questi granelli che dovrebbero essersi allontanati abbastanza dal nucleo per trovarsi nella posizione giusta per collidere con il pianeta. Non sappiamo quale fosse l’attività della cometa a quelle grandi distanze (più o meno all’altezza dell’orbita di Nettuno) e neppure con che velocità i granelli macroscopici siano stati espulsi dal nucleo, ma è ragionevole supporre che la sublimazione dei ghiacci super-volatili abbia dato il proprio contributo.

Mappa per le potenziali meteore osservabili su Venere il 19 dicembre 2021 alle 21:00 UT. Le linee bianche indicano le curve di identico angolo zenitale del radiante e circondano il punto del sub-radiante (+). Le linee scure indicano l’equatore e l’asse di rotazione di Venere, mentre la mezzaluna bianca rappresenta la porzione del pianeta illuminata dal Sole e visibile dalla Terra. Le meteore sono potenzialmente osservabili ovunque sul disco dove l’angolo zenitale è inferiore a 90°, ma sono più probabili vicino al punto del sub-radiante. Crediti: Zhang et al., 2021.

Al momento del passaggio nella scia di polveri della Leonard, Venere sarà a circa 28° dal Sole e sottenderà un diametro apparente di oltre 50 secondi d’arco. Il pianeta apparirà al telescopio come una grande falce essendo illuminato solo il 12 per cento del disco rivolto verso la Terra. I meteoroidi della Leonard entreranno nell’atmosfera di Venere con una velocità di ben 78 km/s e potrebbero dare luogo a brillanti fireballdel tutto analoghi a quelli che vediamo nel nostro cielo. Può essere fatto un rozzo paragone fra lo sciame venusiano della Leonard e quello delle Leonidi. I meteoroidi delle Leonidi colpiscono l’atmosfera terrestre alla velocità di circa 71 km/s e spesso generano bolidi di magnitudine -12. Se i meteoroidi della Leonard si comporteranno allo stesso modo, un meteoroide di -12 su Venere diventa di +16 se visto dalla Terra, ancora alla portata di telescopi di 0,5-0,6 metri di diametro dotati di camere CCD/CMOS in grado di riprendere immagini a raffica con tempi di esposizione dell’ordine del secondo. Per nostra fortuna, la maggior parte dell’emisfero in ombra di Venere con il punto sub-radiante sarà osservabile dalla Terra, e per avere una probabilità diversa da zero di catturare qualche bolide venusiano sarà necessario riprendere il lato oscuro del pianeta dal tramonto del Sole, alle 15:37 UT, fino al tramonto di Venere, alle 17:50 UT. Per diminuire il contributo della falce illuminata di Venere ed esaltare la radiazione delle meteore nella sua atmosfera si potrà osservare usando un filtro interferenziale centrato sulle righe di emissione del doppietto del sodio neutro (589,0-589,6 nm), una luce che le meteore emettono in abbondanza. Anche l’utilizzo di un coronografo, che schermi la brillante falce venusiana, potrà essere di aiuto nell’osservazione di questo elusivo fenomeno.

L’incontro ravvicinato che ci sarà fra l’orbita della Leonard e Venere è fra i più stretti mai avvenuti fra un pianeta e una cometa a lungo periodo ed è superato, nella storia recente, solo dal flyby della cometa C/2013 A1 (Siding Spring) con Marte, che il 18 ottobre 2014 è passata a soli 140mila km dal centro planetario, mentre poche ore dopo il pianeta è passato a soli 30mila km dall’orbita della cometa. Questo passaggio ravvicinato ha prodotto una pioggia di meteoroidi che è stata osservata indirettamente da diversi veicoli spaziali in orbita attorno al Pianeta rosso, e ci si aspetta che possa accadere la stessa cosa per Venere. L’osservazione di eventuali bolidi nell’atmosfera di Venere permetterà di avere informazioni sull’attività del nucleo della cometa quando era oltre le 30 unità astronomiche dal Sole: preparate i vostri telescopi!

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