Segnatevi questa data: 1 febbraio 2023, quando la cometa ZTF (C/2022 E3) si troverà alla minima distanza dalla Terra di 0,28 au (circa 42 milioni di km). Molto probabilmente in questo periodo diventerà visibile a occhio nudo e dalle latitudini italiane sarà osservabile per tutta la notte perché circumpolare. Non sarà spettacolare come la cometa Neowise visibile nel luglio 2020, ma potrebbe essere comunque una cometa molto interessante da seguire. Ora però facciamo un passo indietro e vediamo da dove arriva e quali sono le sue caratteristiche note.

La scoperta e l’orbita

La cometa C/2022 E3 è stata scoperta il 2 marzo 2022 dall’osservatorio di Monte Palomar, posto a nord di San Diego (California). L’osservatorio in questione è dotato di diversi strumenti (fra cui il famoso telescopio “Hale” da 5 metri di diametro), ma la scoperta è stata fatta con il telescopio Schmidt “Samuel Oschin” da 1,2 metri di diametro. Questo strumento è abbinato ad una camera CCD di ultima generazione che permette di avere un campo di vista di ben 47 gradi quadrati ed è il fulcro della Zwicky Transient Facility (ZTF), una survey ottica che ogni due notti esplora tutto il cielo visibile alla ricerca di nuovi asteroidi, comete, supernovae, controparti di GRB e così via. Per la verità quando era nella NEOCP del Minor Planet Center, la lista con l’elenco di tutti i candidati oggetti near-Earth da confermare, era considerata un asteroide, ma a un esame più attento si è visto che mostrava una piccola chioma molto condensata di soli 6 secondi d’arco di diametro. Questa caratteristica l’ha fatta classificare senz’altro come cometa.

L’orbita eliocentrica descritta dalla C/2022 E3 ha un’eccentricità leggermente superiore a 1 ossia è iperbolica (anche se di poco), inoltre ha un’inclinazione di circa 109° sull’eclittica quindi il moto orbitale è di tipo retrogrado: avviene in senso orario se visto dal polo nord dell’eclittica. Per la maggior parte degli oggetti del Sistema Solare, un sistema di riferimento eliocentrico (ossia relativo al centro gravitazionale del Sole) è sufficiente per descrivere le loro orbite. Tuttavia, quando le orbite riguardano oggetti che si muovono vicino alla velocità di fuga del Sistema Solare, con lunghi periodi orbitali dell’ordine di centinaia o migliaia di anni, è necessario un sistema di riferimento diverso per descrivere la loro orbita: un sistema di riferimento baricentrico, che è un sistema più inerziale del precedente e determinato dalla posizione del Sole + pianeti giganti. Per i pianeti e gli asteroidi la differenza fra sistema eliocentrico e baricentrico non porta a radicali cambi del tipo di orbita, ma nel caso delle comete remote può fare la differenza fra orbita aperta e chiusa. In effetti molte comete hanno orbite iperboliche in un sistema di riferimento eliocentrico, ma in un sistema di riferimento baricentrico hanno orbite chiuse, con solo una piccola manciata che rimane veramente iperbolica. Per la ZTF le osservazioni coprono un arco orbitale di soli 1,25 anni ossia molto breve, inoltre gli elementi orbitali cambiano con il tempo in seguito alle perturbazioni planetarie e alla emissione di gas e polveri dal nucleo. Per cercare di determinare la storia di questa cometa bisogna integrare numericamente l’orbita indietro nel tempo per vedere da dove arriva e avanti nel tempo per cercare di capire dove andrà e se potremo rivederla. Usando il servizio Horizons del JPL è possibile fare questo tipo di operazione per l’arco temporale 1600-2500. Rispetto al centro di massa del Sistema Solare, l’orbita della ZTF nel 1600 è formalmente una ellissi con semiasse maggiore di 1390 au, eccentricità 0,9991937 e periodo orbitale di circa 52.000 anni. L’orbita resta praticamente invariata per circa 400 anni: alle soglie del 2020 il semiasse è aumentato a 1500 au, per poi diminuire fino a 700 au che è circa il valore attuale. Nei prossimi anni il semiasse maggiore dell’orbita salirà rapidamente: già nel 2040 sarà a 120.000 au e si stabilizzerà a 138.000 au dal 2070 in poi. Anche l’eccentricità si stabilizzerà al valore di 0,9999919. Quindi la cometa ZTF sarà su un’orbita che formalmente è una ellissi molto allungata con un periodo di 51 milioni di anni e l’afelio a circa 4 anni luce da noi (la distanza fra il Sole e Alpha Centauri). Praticamente uscirà dal Sistema Solare e non vi farà più ritorno perché a quelle distanze basterà anche una piccola perturbazione per perdersi definitivamente nello spazio interstellare. Bisogna tenere presente che questi risultati si basano sull’orbita formale della cometa che è stata osservata solo per un periodo di tempo molto limitato e non tengono conto dell’attività del nucleo o dell’incertezza su posizione e velocità che possono cambiare drasticamente il futuro dell’orbita della ZTF. Nel sistema eliocentrico invece l’orbita della cometa è sempre di tipo iperbolico, ossia aperta, passato o futuro che sia.

Probabilmente si tratta di una cometa che proviene direttamente dalla nube di Oort, la grande riserva di nuclei cometari che avviluppa tutto il Sistema Solare. Tipicamente una cometa impiega 4-5 milioni di anni per compiere il tragitto fino all’altezza dei pianeti terrestri, quindi il viaggio che ha affrontato la ZTF nel suo remoto passato è stato piuttosto lungo: si è “staccata” dalla nube di Oort quando i primi ominidi calpestavano il suolo terrestre ed è arrivata in prossimità del Sole giusto in tempo per essere seguita da uno sparuto gruppo di Homo Sapiens. Se l’orbita baricentrica ha un senso potrebbe essere stata vista da Neandertal e Sapiens nell’ultimo passaggio al perielio prima di questo.

Visibilità della ZTF

Considerato che la ZTF arriverà in prossimità del Sole arrivando da sopra il piano dell’eclittica sarà ben visibile per gli osservatori dell’emisfero boreale. In effetti la nostra cometa era già perfettamente visibile lo scorso agosto in prima serata nella costellazione di Ercole come un oggetto di magnitudine apparente +13,5 e una coda lunga almeno un paio di primi d’arco: si trattava di un soggetto perfettamente alla portata di un piccolo telescopio dotato di una camera CCD/CMOS. La ZTF è rimasta in Ercole per tutto il mese di agosto, per poi passare nella costellazione della Corona Boreale. L’elongazione dal Sole ha raggiunto un minimo di circa 43° attorno all’11 novembre 2022 e poi ha ripreso a crescere così come la declinazione, con la cometa in rapido spostamento verso le costellazioni settentrionali del Drago, dell’Orsa Minore e della Giraffa. Il 12 gennaio 2023 la ZTF passerà al perielio a 1,11 au dal Sole una distanza non particolarmente ridotta, quindi il nucleo dovrebbe sopravvivere senza problemi all’attività di sublimazione. Dal 17 gennaio 2023 la declinazione sarà talmente elevata che diventerà circumpolare per le latitudini italiane, quindi sarà sempre visibile in cielo durante la notte. Resterà circumpolare fino al 5 febbraio 2023.

A partire dal 24 gennaio la cometa dovrebbe essere visibile a occhio nudo: il condizionale è d’obbligo considerato che non è facile prevedere l’attività di un nucleo cometario dopo il perielio in base all’attività che ha prima del perielio. In ogni caso la minima distanza dalla Terra sarà raggiunta il 1 febbraio 2023 alle 18 UT, con la cometa a 0,28 au dal nostro pianeta. Quel giorno la Luna sarà in fase 0,83 crescente e con la sua luce disturberà un po’ anche se sarà a circa 90° dalla ZTF. La cometa, in prima serata, sarà a circa 60° di altezza sull’orizzonte nella costellazione della Giraffa e raggiungerà la massima luminosità apparente: le stime della magnitudine danno +5,4, ma il valore effettivo dipenderà da come sarà l’attività del nucleo dopo il perielio. Il periodo di fine visibilità a occhio nudo sarà attorno alla prima decade di febbraio, dopo di che la cometa avrà declinazioni sempre più meridionali e diventerà invisibile dalle latitudini italiane.