IL NUCLEO DELLA ISON E’ DI

DIMENSIONI PLANETARIE?

 

Immagine spettrometrica ( MASCS), ripresa dal telescopio dell'Osservatorio Maidanak, in Uzbekistan e trasmessa dal telegiornale russo POCCNR 24, IL 25 Settembre 2012.

 

Prima d'iniziare assieme ad analizzare le caratteristiche dimensionali del nucleo della Ison, è obbligo capirne meglio la sua struttura.

Il nucleo di una cometa, in genere, e in particolar modo quello veramente "atipico" della Ison presenta una forma molto irregolare con una varietà di superficie; come aree ruvide o lisce, depressioni, creste, colline e crateri.

Normalmente il nucleo è molto poroso, il che significa che una grande frazione del suo volume (50% circa) è costituito da "spazio vuoto", o per meglio dire cavo, entro il quale trovano sede le miscele dei suoi gas.

Circa un terzo della massa del nucleo si presenta sotto forma di silicati e solfuri, un altro terzo in forma di sostanze organiche, mentre il resto si presenta sotto forma di sostanze volatili.
 

 

Ricostruzione schematica di differenti tipologie di nucleo cometario

 

I Silicati sono una grande famiglia di sostanze ricche di silicio, ossigeno e metalli vari, ed è la "materia" che le rocce e le pietre sono fatte.

Circa la metà della struttura del nucleo è composto da silicato; esistono due tipologie differenti di silicati cometari; l'Olivina e Pirosseno:

- Silicato in forma di OLIVINA; consiste in due atomi di metallo, un atomo di silicio, e quattro atomi di ossigeno.

- Silicato in forma di FOSFERITE; consiste in due atomi di metallo e uno di magnesio.

- Silicato in forma di FAYALITE; consiste in due atomi di metallo e uno di ferro.

In genere il nucleo cometario sembra essere molto ricco di forsterite ( magnesio ), mentre contiene meno fayalite ( ferro ).

- Silicato in forma di PIROSSENO; consiste in un atomo metallico, un atomo di silicio, e tre atomi di ossigeno.

- Silicato in forma di ENSTATITE; consiste in un atomo metallico e uno di magnesio.

- Silicato in forma di FERROSILITE; consiste in un atomo metallico e uno di ferro.

Olivina e Pirosseno si possono trovare anche sulla Terra, e in effetti, essi dominano il materiale trovato nel mantello superiore della Terra ( questo denota un'origine cometaria della composizione minerale della Terra, a causa di grandi impatti avvenuti milioni di anni fa.)

I Solfuri sono composti chimici costituiti da zolfo mescolato con ferro e nichel.

- Solfuro in forma di TROILITE; è il più semplice membro dei solfuri, esso è composto da un atomo di ferro e un atomo di zolfo, ed è comune nelle comete.

- Solfuro in forma di PENTLANDITE; è il più complesso identificato nel nucleo di una cometa, esso risulta composto da otto atomi di zolfo e nove atomi di ferro e nichel.

I Materiali Organici, hanno tutti una cosa in comune; sono tutti basati sulla chimica del CARBONIO.

(l'atomo di carbonio è il più importante, nella tavola periodica, perché presenta una estrema facilità nel legarsi ad altri atomi, il che significa che può formare infinite varianti di molecole.)

E 'questa diversità che rende le molecole organiche i mattoni di vita più appropriate.

L'organismo vivente ha bisogno di una grande varietà di molecole per risolvere tutti i differenti tipi di compiti.

Un particolare gruppo di molecole organiche, comuni nel nucleo, sono gli idrocarburi policiclici aromatici o IPA.

Il piu' semplice è il benzene; esso é composto da sei atomi di carbonio, formanti un anello, e sei atomi di idrogeno legati al carbonio.

Grazie alla combinazione di tali anelli altri IPA si possono formare, come ad esempio: il naftalene (due anelli), il penanthrene (tre anelli), e il pirene (quattro anelli).

Tutti gli IPA sono stati trovati nel nucleo delle comete.

Sulla Terra, gli IPA si formano durante la combustione incompleta del carbonio ricco di materiale,

( ad esempio nella combustione del legno ).

La cosa che rende speciale il nucleo di una cometa è che risulta ricco di sostanze volatili.

Volatili sono fondamentalmente sostanze che sono liquidi o gassosi a temperatura ambiente, ma che solidificato a basse temperature per diventare ghiaccio; sotto forma di monossido di carbonio e biossido di carbonio, metanolo, idrogeno solforato, formaldeide, metano, ammoniaca e cianuro di idrogeno.

Ricapitolando ne emerge, quindi, che il nucleo della Ison è molto particolare; in quanto dall'analisi dei test termici e meccanici effettuati dal satellite MESSENGERS, sono conseguiti dei valori che rilevano la presenza di MAGESIO, ALLUMINIO, SILICIO, ZOLFO, CARBONIO, TITANIO, FERRO.

Quindi il nucleo della Ison risulta ricco di SILICATI , sotto forma di FOSFERITE ma soprattutto di FAYALITE ( infatti è stata rilevata una grande quantità di FERRO, sicuramente in buona parte residente al centro del suo nucleo ), di SOLFURI,sotto forma di TROILITE e, in parte, di PENTLANDITE ( presenza di alluminio e titanio, molto raro a trovarsi in una cometa standard ) ed infine di MATERIALI ORGANICI come il CARBOINO.

Percio' da questa analisi, un'esperto cosmologo, o uno studioso di pianeti, potrebbe dire che ci troviamo di fronte ad un "Proto-Pianeta", vero e proprio, con particolari "caratteristiche" o proprietà cometarie.

 

 

Ricostruzione schematica del nucleo della Ison comet; l'analisi spettrometrica ha rilevato la presenza di: MAGESIO ( sotto forma di silicati di fosferite ), ALLUMINIO, SILICIO, ZOLFO ( sotto forma di solfuri di troilite ) , CARBONIO ( sotto forma di materiali organici), TITANIO ( solfuri sotto forma di pentlandite ), FERRO ( sotto forma di silicati di fayalite, ma è stata rilevato anche un core ferroso al centro del nucleo ).

 

La Ison in effetti è un' esocometa o, meglio ancora, è una cometa "primitiva", in cui fa il suo ingresso nel sistema solare per la prima volta.

Non a caso la storia della scoperta della Ison è molto particolare; essa risale al dicembre 2011 quando la sua pre-scoperta fu confermata dall'Osservatorio Lemmon e poi verificata dall'Osservatorio Pan-Starrs nel gennaio 2012 e poi classificata, nel data base del MPC, come un'asteroide, proprio perché la sua natura cometaria non era ancora evidente, infatti la posizione che la Ison occupava all'epoca era troppo distante dal Sole perché possa provocare la sublimazione dei suoi gas per l'innesco del suo coma.

Quindi gli scopritori ufficiali Nevski e Novichonok hanno segnalato l'oggetto al Minor Planet Center, senza menzione il suo aspetto cometario e fu pubblicato sul sito NEOCP MPC come un apparentemente oggetto asteroidale, sotto il nome: AS03D20.

Stranamente questo oggetto era ancora sulle pagine del data base NEOCP fino al 24 Settembre 2012.

Perché porto all'attenzione di chi legge questi accadimenti della pre-scoperta?

Per il semplice motivo che tutto cio' sta a dimostrazione che la distinzione tra comete e asteroidi è una materia piuttosto "offuscata", perché nessuna singola caratteristica puo' identificare, in modo univoco, un corpo cometario o asteroidale che sia.

Incredibilmente molte comete non visualizzano le code, anzi, quasi tutte, al di là di Giove, non lo fanno, e alcune comete, invece, hanno perso il coma, diventando completamente asteroidali in apparenza; mentre alcuni asteroidi hanno improvvisamente cominciato a produrre un coma, compresa l'apparizione a sorpresa di una coda.

Orbite molto allungate vengono associate esclusivamente con comete, fino alla scoperta di alcuni "oggetti insoliti", senza coma o coda che quindi sembrano essere asteroidi; tali oggetti conosciuti come trans-nettuniani (TNO) non mostrano né coma né coda, e sono quindi completamente asteroidali in apparenza.

Gli oggetti indicati come comete finora hanno mostrato coma visibili o variabilità di grandezza, anche a distanze solari al di là di Saturno; dal momento che il coma è generalmente molto più luminoso del nucleo.

( Ad esempio, la cometa Hale-Bopp è stata fotografata nella sua pre-scoperta nel 1993, dal Team USNO di Harrington, a Black Birch, mentre era ancora vicina all'orbita di Urano ).

Ma i TNO mostrano solo nuclei puntiformi; infatti, come anticipato, anche la stessa Ison, inizialmente, era stata catalogata come asteroide / Neo nel MPC.

E' quindi una congettura corretta affermare che i TNO non sono comete ma, piuttosto, una nuova classe di asteroidi insolitamente tendenti ad uno spettro infrarosso ( rilevabili con strumentazioni infrared ),alcuni dei quali sono stati perturbati in orbite temporanee; permettendo di raggiungere il sistema solare interno.

Un'altra riprova, a supporto di quanto detto, è suffrgata dalle Sonde STEREO che hanno scoperto delle caratteristiche simili a quelle delle comete nel comportamento del pianeta Mercurio, con una coma di gas tenue che circonda il pianeta ed una lunghissima coda che si estende dalla parte opposta.

Grazie ai telescopi sulla Terra, gli astronomi sono stati in grado di vedere la pressione della radiazione solare che spinge gli atomi di sodio via dalla superficie del pianeta Mercurio, creando una coda lunghissima che si estende alle sue spalle.

"Abbiamo osservato questa coda estesa di sodio per grandi distanze usando i nostri telescopi al McDonald Observatory in Texas."

Molto più vicino a Mercurio, diverse code più piccole composte da altri gas, sia neutri che ionizzati, sono stati scoperti dalla sonda MESSENGER della NASA durante il suo ultimo passaggio prima di entrare in orbita stabile intorno al pianeta.

 

Immagine della coda di Mercurio, ottenuta dalla combinazione di dati rilevati dalla sonda STEREO-A. La struttura a coda che si estende nella direzione opposta del Sole è visibile per diversi giorni e si espande su una distanza nel cielo più grande di quella della Luna piena.

Dopo questa breve analisi incentrata sulla struttura del nucleo della Ison, ritorniamo ora a parlare delle sue caratteristiche dimensionali, del tutto "anomale".

E' obbligo iniziare con una premessa; da molti anni ormai le informazioni riguardanti la massa e,soprattutto, il diametro dei corpi cometari sono classificate, come se non vogliano comunicarci quanto sono grandi gli "oggetti" che stanno entrando sempre piu' frequentemente all'interno del sistema solare.

La prima impressione che viene in mente osservando la foto della Ison, pubblicata nella relazione presentata alla 44th Lunar and Planetary Science Conference del 2013 "POST-DISCOVERY PHOTOMETRIC FOLLOW-UP OF SUNGRAZING COMET C/2012 S1 ISON", è che la sua forma perfettamente sferica tradisce il fatto che questo "oggetto" ha raggiunto un perfetto equilibrio idrostatico del suo corpo cometario, si veda la foto sottostante in cui è segnata una scala di 30 arcsec e il disco luminoso del coma della Ison ci sta almeno 3 volte.

 

In effetti per una semplice legge fisica, un qualsiasi corpo per poter raggiungere l'equilibrio idrostatico in rapporto alla sua gravità,deve possedere almeno un diametro che sia superiore ai 400 km!

Mi pare quindi che già questa evidenza sia una buone base di partenza, ma cio' non sta ad indicare ancora le reali dimensioni del nucleo della Ison.

( Premessa: l'arcsec è una misura espressa attraverso un'angolo, l'apertura di quest'angolo serve a misurare le dimensioni dell'oggetto in esame; la corda sottesa tra le due bisettrici, costituenti l'angolo, esprime la misura in Km dell'oggetto stesso; l'angolo di 1 arcsec corrisponde ad una lungezza di 2.300 km ).

Continuamo quindi ad analizzare, cronologicamente, alcune altre interessanti foto, reperibili in rete, realizzate da alcuni Osservatori astronomici; dove risultano evidenti alcune caratteristiche "dell'oggetto" Ison, che non possono fuggire ad un'occhio esperto.

- La foto ripresa il 10 - 01 - 2013 dal telescopio dell'Osservatorio Nazaret J47, nelle Canarie, evidenzia già una dimensione della lunghezza del coma della Ison con un'apertura di 18'' arcsec.

Questo sta ad indicare, facendo una semplice proporzione ottico / metrica, che il nucleo della Ison sta ben 2,5 volte, all'interno dei 18'' arcsec, ricavandone cosi' un valore d'angolo di 7.2'' arcsec, quindi 2.300 Km ( pari all'unità di misura di 1 arcsec ) x 7.2'' = 16.560 Km.

  

Ora se consideriamo che il diametro equatoriale del pianeta terra è di circa 12.750 Km; possiamo immaginare che rapportato con il nucleo della Ison questo presenta proporzioni planetarie; come asseriva da diverso tempo lo stesso Mc Canney.

Ma continuamo con l'analisi di altre foto.

- La foto ripresa il 14 - 02 - 2013, dal telescopio dell'Osservatorio J87, la Canada, evidenzia una dimensione della lunghezza del coma della Ison maggiorato con un'apertura di 24'' arcsec.

Questo sta ad indicare, facendo una semplice proporzione ottico / metrica, che il nucleo della Ison sta ben 6 volte, all'interno dei 24'' arcsec, ricavandone cosi' un valore d'angolo di 4'' arcsec, quindi 2.300 Km ( pari all'unità di misura di 1 arcsec ) x 4''= 9.200 Km.

 

 

- La foto ripresa il 28 - 02 - 2013, dal telescopio dell'Osservatorio Talmassons, Udine, da   un grande appassionato l'Astronomo Ligustri, evidenzia una dimensione della lunghezza del coma della Ison maggiorato con un'apertura di 40'' arcsec.

Questo sta ad indicare, facendo una semplice proporzione ottico / metrica, che il nucleo della Ison sta ben 7 volte, all'interno dei 40'' arcsec, ricavandone cosi' un valore d'angolo di 5.7'' arcsec, quindi 2.300 Km ( pari all'unità di misura di 1 arcsec ) x 5.7'' = 13.110 Km.

 

- La foto ripresa il 04 - 03 - 2013, dal telescopio in remoto, dell'Osservatorio Haleakala-Faulkes, eseguita dall'Astronomo Ernesto Guido grande amico del compianto Giovanni Sostero del centro di Remanzacco, evidenzia una dimensione della lunghezza del coma della Ison maggiorato con un'apertura di 25'' arcsec.

Questo sta ad indicare, facendo una semplice proporzione ottico / metrica, che il nucleo della Ison sta ben 6 volte, all'interno dei 25'' arcsec, ricavandone cosi' un valore d'angolo di 4.1'' arcsec, quindi 2.300 Km ( pari all'unità di misura di 1 arcsec ) x 4.1'' = 9.430 Km.

   

 

- La foto spettrometrica ripresa dal telescopio dell'Osservatorio Maidanak, in Uzbekistan, il 25 Settembre 2012, evidenzia una dimensione del nucleo di 5'' arcsec, quindi 2.300 Km ( pari all'unità di misura di 1 arcsec ) x 5'' = 11.500 Km.

 

 

- Sempre nella stessa foto spettrometrica ripresa dal telescopio dell'Osservatorio Maidanak, sono evidenziate, con delle freccie bianche, le "compagne" o i satelliti gravitanti attorno al nucleo, per almeno un numero di 7 oggetti.

 　

 

 

Ora, per un istante, supponiamo di prendere in considerazione solo la stima piu' bassa, tra le quattro esposte, e poi proviamo a pensare che un corpo celeste di un diametro simile, diretto verso il centro del sistema solare, sicuramente potrebbe provocare un'effetto Carrington del tipo Armageddon elettromagnetico ( David Eicher ).

Se poi a questo effetto associamo anche la presenza di satelliti ( almeno 7 ) associati al nucleo della Ison e ad un probabile sciame di detriti che essa si sta portando dietro, potremmo quindi ben comprendere cosa intendeva Mc Canney quando soprannominava la Ison con il termine " Red Hand of Death"; il colore rosso conferito dai gas sulfurei, sublimati dal riscaldamento del vento solare , conferiranno un'aspetto carminio alla chioma, quando essa comparirà come un secondo piccolo sole nel cielo di novembre 2013, forse allora la profezia della red Kachina degli Hopi si paleserà.

Ma ora approfondiamo un'aspetto altrettanto importante, che risulta strettamente collegato alle dimensioni, ormai rilevate, di questo oggetto celeste; il limite di Roche.

Dato che la Ison appartiene alla famiglia Sungrazing ( cioè sono oggetti che descrivono orbite molto strette e ravvicinate al sole ) essa inizierà il suo perielio attorno al sole il 28 novembre 2013, ma data la sua notevole vicinanza alla marea solare ( 0,0125 UA ) non è certa l'integrità del suo nucleo.

Ma che cosa è Il limite di Roche?

Esso è la distanza minima dal centro di un pianeta (o di una stella) al di sotto della quale un satellite (o un pianeta) si può frammentare per effetto delle forze interne dovute al gradiente gravitazionale.

Nel caso che entrambi i corpi abbiano la medesima densità, questo limite vale circa 2,5 volte il raggio del pianeta o della stella.

È possibile che all'interno di tale limite esistano dei satelliti di dimensioni sufficientemente piccole affinché le forze interne tra le rocce ne impediscano la frammentazione.

In altri termini, un corpo solido può restare immutato al di sotto del limite di Roche se le forze gravitazionali non superano le forze di coesione interne del materiale ( come avvenne per la Lovejoy sungrazing ).

 

 

 

Secondo quanto scritto dall'Astronomo Ignacio Ferrin, dell'Istituto di Fisica dell'Università di Antioquia a Medellin, Colombia; durante la fase di perielio che la Ison eseguirà attorno al sole, il 28 novembre 2013, essa arriverà a presentare una magnitudo negativa di - 16 +/- 2 e la sua temperatura, in questa fase, è stata calcolata essere di circa di 2919 gradi kelvin perché la sua circuitazione orbitale possa rimanere dentro il limite di Roche, ma se la temperatura del nucleo della Ison dovesse aumentare, a causa del rapporto distanza / massa, il limite di Roche risulterebbe superato e quindi il nucleo della cometa potrebbe disgregarsi o frantumarsi in piu' pezzi.

(Sapendo che le dimensioni del nucleo della Ison non sono sufficientemente piccole; l'astronomo ha calcolato che esiste un 75 % di possibilità che il nucleo possa frantumarsi.)

Questa seconda possibilità sarebbe non auspicabile, per le eventuali conseguenze che si verrebbero a generare; se la Ison dovrebbe presentarsi sotto questo "aspetto" durante la sua orbitazione d'uscita.

Quando la Ison si presenterà in uscita dal suo perielio, avendo aggirato il polo sud del Sole, passando all'interno dell'orbita di Mercurio, passando poi sopra il Polo Nord Terrestre, attraverso un alto arco, tra il 05 e il 10 gennaio 2014; molto probabilmente in questo periodo la Terra sarà esposta allo sciame di detriti che la Ison si porterà sicuramente dietro a sé .

L'astronomo Nakano è piu' ottimista; egli calcola che il nucleo della Ison arriverà vicino al Sole tra i 0,0130 e i 0,0120 UA, che corrisponderebbero a 2,8 Rsun, soglia minima per poter rimanere entro il limite di Roche!

Ma cosa succederebbe se il suo nucleo risulterebbe frantumato?

Una delle probabilità piu' fattibili è che il ventaglio della rosa, costituita dall'eventuale nucleo frammentato della Ison, andrebbe ad interessare un quartiere piu' ampio; riducendo sensibilmente la distanza, durante la sua fase di perigeo con la Terra.

Per chiarire ulteriormente questa delicata situazione allego un grafico dell'orbitazione in uscita della Ison, dopo la fase di perigeo che avverrà il 26 Dicembre 2013, secondo la previsione prodotta dalla Nasa nel sito delle sonde Stereo Soho / Lasco.

 
La distanza tra il nucleo della Ison e la terra sarà di 0,4268 UA, che è senz'altro un'ottima distanza di sicurezza; ma la situazione potrebbe cambiare se il nucleo della Ison si presentasse frammentato, qualora non soddisfasse il limite di Roche.


Qualora il nucleo della Ison presentasse dimensioni molto prossime a quelle del nostro pianeta e ne risultasse frammentato in piu' pezzi cosa potrebbe accadere durante la fase di passaggio ben al di sopra della Terra; soprattutto dopo l'esperienza accaduta di recente in Russia, il mese scorso?

Una risposta a questo quesito potrebbe, ad esempio, essere ben descritto dall'impatto di un oggetto dalle dimensioni di 1 Km, con una velocità di 10 Km / s, è equivalente ad una detonazione dell'ordine di 100 milioni di bombe d'Hiroshima, simultaneamente.

- Se l'impatto avvenisse a terra, una tale esplosione accenderebbe fuochi selvaggi che potrebbero diffondersi attraverso interi continenti ed inviare enormi quantità di polvere e cenere nell'atmosfera. Quello che ne conseguirebbe è un "inverno nucleare", dove la polvere e cenere nell'atmosfera impedirebbe alla luce solare di raggiungere il suolo.

La Terra diventerebbe cosi' molto fredda, le piante non potrebbero più sopravvivere e cio' causerebbe anche l'estinzione di massa degli animali.

- Se l'impatto avvenisse in mare, un enorme tsunami provocherebbe inondazioni fino a raggiungere le vette piu' alte della Terra.

L'energia di una cometa è composta da due parti: energia potenziale, che aumenta con la distanza della cometa dal Sole, e l'energia cinetica, che aumenta con la velocità.

L'energia cinetica viene convertita in energia potenziale quando la cometa si allontana dal sole.

Tuttavia, se una cometa in orbita attorno al Sole passa vicino a un pianeta, l'energia viene trasferita tra loro; si puo' dire che perturba la gravità del pianeta e contemporaneamente viene alterata l'orbita della cometa stessa.

Se la cometa guadagna energia, la sua orbita si allunga.

Quanto più l'incontro avviene con un pianeta di grande diametro e massa ( ad esempio Giove ), tanto maggiore sarà lo scambio di energia.

Circa la metà delle comete di lungo periodo, sono retrograde, ma non è il caso della Ison. 

Quasi tutti gli altri corpi che orbitano intorno al Sole sono invece prograde sia essi siano Pianeti, asteroidi, meteoriti o comete di corto periodo.
 

Tuttavia l'orbita iperbolica della Ison conferirebbe, sia ad uno dei suoi eventuali frammenti costituenti parte del nucleo che a eventuali detriti residenti nello sciame, una velocità d'entrata, nell'atmosfera terrestre variabile tra i 18 ai 30 Km / s.

L'atmosfera terrestre offrirebbe una resistenza molto bassa a tali velocità, oltretutto in pochi secondi, le fontane a getto dei gaspropellenti, fuoriuscenti dai detriti frantumati, fenderebbero facilmente lo strato dell'atmosfera.

Concludendo queste considerazioni, vorrei sottolineare che i Fireballs caduti poco tempo fa sul suolo russo erano estremamente luminosi, quasi fossero delle "piccole stelle" o un piccolo "Sole" in miniatura .

Effettivamente la loro brillantezza farebbe pensare che non fossero meteoriti, ma eventualmente avanguardie di pezzi frammentati di un piccolo oggetto cometario; infatti sia la velocità di caduta ( che ha preso alla sprovvista tutta la rete survey di monitoraggio ) che la traiettoria esprimente un'angolo d'impatto estrememente acuto, sono una riprova di quanto affermato...

Una testimonianza a supporto di quanto sopradetto è senz'altro quella data dal comandante Alexander Arkhipov mentre pilotava il Jet Bombardier CRJ 200, della compagnia aerea Bars.

Egli descrive l'esperienza che provo', durante la fase di atterraggio,in cui vide una enorme massa infuocata estremamente brillante, che emanava un calore talmente forte da infiammare il viso.

Va detto che non esiste un'urgenza o un pericolo imminente, perchè questo "pericolo" è sempre esistito,indipendentemente dal fatto che lo si voglia ignorare, da quando i mammiferi hanno fatto la loro comparsa sul pianeta terra.

Skywalksurvey