Qualche giorno fa vi abbiamo descritto la scoperta e le condizioni di visibilità della cometa C/2023 P1 (Nishimura), in questa breve news vediamo invece quali sono i colori mostrati dalla cometa. A differenza degli asteroidi, lo spettro della chioma di una cometa ha due componenti sovrapposte, una continua e una in emissione:

1. Lo spettro continuo è dovuto alla radiazione solare riflessa dalle particelle di polvere presenti nella chioma e dal caratteristico colore giallastro.
2. Lo spettro in emissione, che mostra delle bande in emissione, è dovuto a un meccanismo di fluorescenza della radiazione solare con le molecole di OH, CN, C₂, C₃ e altre, presenti nella chioma. Queste molecole sono il risultato della scissione delle molecole progenitrici di cui è composto il nucleo.

L’intensità di queste componenti può essere debole, normale o forte. In alcuni casi eccezionali, il continuo o le bande di emissione possono essere assenti. Nella maggior parte degli spettri cometari, tolto il radicale OH che proviene dalla dissociazione delle molecole d’acqua sublimate dal nucleo, dominano le bande del CN, in altre invece le bande di Swan del C₂. Le bande di Swan sono chiamate così in onore del fisico scozzese William Swan (1818-1894), il primo a studiare lo spettro della molecola di C₂ nel 1856. Queste bande di emissione dominano lo spettro cometario fra 470 e 563,5 nm (nella regione ciano-verde del visibile) e sono quelle che conferiscono il caratteristico colore verde alla chioma delle comete. Al contrario, le bande del CN sono poste nel violetto dello spettro, nell’intorno dei 380 nm, mentre l’emissione dell’OH è nell’ultravioletto vicino attorno ai 309 nm.

Nel caso della Nishimura quali sono i colori della chioma? Per scoprirlo basta riprendere la cometa usando un telescopio e una camera CCD/CMOS con sensore in bianco/nero e usando tre filtri interferenziali B (blu), V (Verde) e R (rosso). La somma di queste tre immagini darà l’immagine BVR della cometa e le caratteristiche visibili in ciascuna banda ci farà capire se predomina l’emissione di polveri o di gas. La Fig.1 mostra il BVR della Nishimura ripreso all’alba del 20 agosto 2023, con la cometa a circa 14° di altezza sull’orizzonte. Se si considerano le singole immagini B, V e R si nota subito che la cometa è molto brillante in B e V mentre è molto più debole in R. Questo indica che nella Nishimura prevale l’emissione di fluorescenza dei gas della chioma. Usando come confronto le stelle di campo e il catalogo stellare UCAC4 la magnitudine apparente della cometa, entro un cerchio di raggio di 12 arcsec dal centro fotometrico della chioma, in B è +11,7 in V è +10,4 infine in R è +12,1.

Come si vede la chioma della cometa emette molto nel verde e nel blu e nell’immagine BVR è caratterizzata da un intenso colore verde dovuto alle bande di Swan della molecola del C₂. Il diametro della chioma risulta di 2,52′ che, alla distanza geocentrica di 1,48 au a cui si trovava la Nishimura al momento della ripresa, equivalgono a circa 160.000 km. Se si guarda con attenzione all’angolo di posizione 282° è visibile una debole coda rossastra. In effetti la presenza della coda è evidente se si guarda alla somma delle immagini riprese in R, vedi Fig. 2. La coda ha una lunghezza di circa 4′ e il fatto che si mostri solo nella banda R, mentre è assente nelle immagini in V e B farebbe pensare a una debole coda di polveri. In realtà, con osservazioni fatte nei giorni successivi, dalla struttura della coda si deduce che non è quella di polveri, bensì la coda di ioni.

Se si tiene conto della geometria Terra-cometa-Sole, la lunghezza della coda nella ripresa del 20 agosto risulta di almeno 400.000 km. Con l’immagine in R (mediana di 26 immagini da 30 s di esposizione ciascuna), si può misurare direttamente la quantità Af(rho), che caratterizza l’emissione di polvere della cometa. Fissando una distanza di 10.000 km dal nucleo, si trova Af(rho)=43 cm, con un’incertezza di 1 cm in più o in meno. Si tratta di un valore tipico per una cometa che emette poca polvere, dell’ordine di 2000 kg/s. Ci sono comete molto più attive, ad esempio la 1P/Halley, che al perielio ha valori di Af(rho) dell’ordine di 20 000 cm. La mattina del 22 agosto il valore di Af(rho) della Nishimura era già salito a 217 cm, con un’incertezza di più o meno 4 cm. Nei prossimi giorni sarà interessante continuare a seguirne l’evoluzione: la distanza eliocentrica sta rapidamente diminuendo perché il perielio sarà raggiunto già il 17 settembre a soli 33 milioni di km dal Sole.