26/01/2022
Solar Orbiter è una missione spaziale ESA/NASA progettata per condurre ambiziosi e unici studi del Sole. Dal giorno della sua partenza, avvenuta il 10 febbraio 2020 da Cape Canaveral, Solar Orbiter si sta però affermando anche nello studio delle comete. Come raccontano in una recente storia pubblicata dall’ESA, per diversi giorni prima e dopo il 17 dicembre 2021 la sonda si è trovata ad attraversare la coda della cometa C/2021 A1 Leonard, passando a circa 44 milioni di chilometri di distanza dal nucleo. Questo incontro ha un precedente: la stessa missione a cavallo fra maggio e giugno 2020 aveva già attraversato la coda di un’altra cometa, la C/2019 Y4 (ATLAS).
Questa seconda traversata è stata prevista in anticipo da Samuel Grant, uno studente post-laurea presso il Mullard Space Science Laboratory dell'University College di Londra, permettendo di preparare un dettagliato piano di osservazione. Gli strumenti SWA e MAG a bordo di Solar Orbiter hanno raccolto informazioni sulle particelle e sul campo magnetico presenti nella coda della cometa fornendo dati molto preziosi per comprendere le modalità con cui la cometa interagisce con il vento solare.
A differenza del transito nella coda della cometa C/2019 Y4 (ATLAS), questa volta l’evento è stato documentato anche tramite l’acquisizione di immagini ottenute da due strumenti a bordo della sonda, l’ Heliospheric Imager (SoloHI) ed il coronografo Metis. In particolare, Metis è stato realizzato dall’Agenzia spaziale italiana (Asi) in collaborazione con l’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf), il Cnr e diverse università italiane ed istituti di ricerca sparsi in tutto il mondo. “Metis è un coronografo, un particolare telescopio che permette, tramite un’eclisse artificiale, di osservare in dettaglio la corona solare. La sua principale caratteristica, che lo rende unico nel suo genere, è quella di svolgere simultaneamente sia analisi polarimetriche nel visibile sia osservazioni nell’ultravioletto alla Lyman-alpha dell’idrogeno”, racconta Marco Romoli, il responsabile dello strumento dell'Università di Firenze. E proprio questa sua caratteristica è stata sfruttata durante l’attraversamento della coda. “Era la prima volta che affrontavamo la preparazione di un piano osservativo per una cometa. Un’impresa non semplice se pensiamo che Metis è stato progettato per tutt’altra applicazione.” afferma Vania Da Deppo, ricercatore presso l'Istituto di fotonica e nanotecnolgie (Ifn) del Cnr di Padova, coordinatrice del team che si è occupato delle osservazioni della cometa Leonard. “C’è stato un accurato lavoro di simulazione per stimare la luminosità della cometa e della sua coda durante il transito nel campo di vista dello strumento, sfruttando osservazioni raccolte nel mese precedente all’incontro sia da terra che da altri strumenti in volo.”
Metis ha acquisito immagini della cometa su un intervallo temporale di circa 12 ore, nella notte tra il 15 e il 16 dicembre. Le immagini nell’UV possono fornire importanti informazioni sull’attività della cometa, permettendo la stima del tasso di produzione dell’acqua. “La brillanza della cometa nella banda osservata da Metis è strettamente legata alla quantità di acqua che viene espulsa dal nucleo.” racconta Alain J. Corso, appartenente al team di ricercatori del Cnr-Ifn di Padova. “L’acqua emessa dal nucleo viene foto-dissociata dalla radiazione solare, producendo idrogeno neutro la cui quantità è direttamente stimabile dalla brillanza della cometa nella banda UV di Metis.” Le immagini polarimetriche nel visibile possono invece fornire informazioni preziose riguardo alla natura delle polveri che compongono la chioma e la coda. La luce solare che illumina la cometa viene diffusa dalle polveri emesse dal nucleo, ed il suo stato di polarizzazione è fortemente dipendente dalla densità e dalla dimensione di queste polveri. Inoltre, la simultanea osservazione sia nel visibile che nel UV permette studi comparativi della chioma, evidenziando l’estensione della sua componente di acqua e quella di polveri. Una possibilità che sfrutta a pieno le caratteristiche di Metis.
Mentre Solar Orbiter transitava nella coda, la cometa è stata osservata anche da altre sonde poste in punti diversi dallo spazio, fra cui SOHO, Stereo-A e Parker Solar Probe. In questo modo si sono potuti raccogliere molti dati da diversi punti di vista, un possibilità che capita raramente. “L’esperienza maturata nell’osservazione della cometa C/2021 A1 Leonard ha dimostrato come Metis sia in grado di dare un contributo importante nello studio delle comete. E proprio per questo motivo ci stiamo già preparando all’osservazione della prossima cometa che avverrà nel gennaio 2023.” conclude Da Deppo.
Per informazioni:
Vania Da Deppo
Cnr- Ifn
Via Trasea 7
35131 Padova
vania.dadeppo@pd.ifn.cnr.it
Vedi anche:
- Solar Orbiter catches a second comet by the tail
- ESA Solar Orbiter webpage
- METIS webpage
- Metis-Solar Orbiter Facebook page
Immagini: