Oltre al Sole, ai pianeti interni ed esterni, ai loro satelliti e ai pianeti nani, il Sistema Solare comprende anche altri corpi celesti, che non rientrano in nessuna di queste categorie, ma nonostante ciò sono molto numerosi: essi sono gli asteroidi, le meteore, i meteoriti e le comete. Talvolta questi termini vengono confusi fra loro o utilizzati come sinonimi: in realtà identificano oggetti celesti ben definiti, distinti l’uno dall’altro.
Gli asteroidi (o pianetini) sono piccoli corpi rocciosi o metallici, spesso di forma non sferica, che ruotano intorno al Sole. Il loro nome significa letteralmente “a forma di stella” o “simili a una stella” in quanto, durante il periodo in cui furono scoperti i primi asteroidi, ovvero intorno all’inizio del 1800, essi apparivano come punti luminosi, al pari delle stelle: i telescopi dell'epoca non erano tanto potenti da consentire di comprenderne la natura. Ciò è dovuto più alle loro ridotte dimensioni (da pochi metri a circa 1000 km) che alla loro distanza, calcolabile con la tecnica della parallasse. Gli asteroidi sono presenti in diverse parti del Sistema Solare, ma risultano essere concentrati in una zona compresa fra 1,7 e 4 UA dal Sole, fra l’orbita di Marte e quella di Giove, che prende il nome di fascia principale degli asteroidi. Questa fascia occupa lo spazio fra i due pianeti, che risulta essere molto più ampio rispetto a quello fra qualsiasi altra coppia di pianeti del Sistema Solare: in media infatti ogni pianeta ha una distanza dal Sole circa 1,3 - 2 volte di quello successivo, ma nel caso di Marte e Giove questo valore è circa 3,4. Gli astronomi che per primi osservarono gli asteroidi della fascia principale andavano in realtà alla ricerca di un potenziale pianeta compreso fra l’orbita marziana e quella gioviana, in grado di giustificare questa grande distanza apparentemente “vuota”. Si pensa che questi asteroidi non siano stati in grado di formare in pianeta, probabilmente per la grande forza gravitazionale imposta da Giove, che ne ha reso difficoltoso l’assemblaggio.
Fra gli asteroidi più studiati citiamo Ida, il quale presenta anche un piccolo satellite che gli gravita intorno, chiamato Dactyl. Oltre alla fascia principale un altro gruppo importante è quello degli asteroidi troiani, i quali condividono l’orbita con Giove e hanno tutti nomi di eroi dell’Iliade, come Achille e Patroclo.
Il posizionamento della fascia principale degli asteroidi e degli asteroidi troiani. (Immagine NASA)
A seguito di urti alcuni di questi asteroidi possono anche uscire dalla loro orbita convenzionale e avvicinarsi ai pianeti, attratti dalla forza gravitazionale di questi ultimi. Ovviamente fra i pianeti soggetti a questo fenomeno è compresa anche la Terra, alla quale ogni anno si avvicinano, a volte con apparenza minacciosa, asteroidi di diametro non superiore a 50 km, che vengono chiamati NEO (Near Earth Objects). Fortunatamente gli oggetti di dimensioni maggiori non colpiscono frequentemente il nostro pianeta, che invece risulta in qualche modo bombardato da una serie di oggetti più piccoli, anche delle dimensioni di un granello di sabbia. Questi vengono distrutti a seguito dell’impatto con l’atmosfera terrestre, praticamente "bruciati" a causa dell’attrito con l’aria: il risultato visibile è una bellissima scia luminosa che prende il nome di meteora. Nel linguaggio comune le meteore vengono chiamate anche “stelle cadenti”, ma sappiamo che non si tratta di stelle. In alcuni periodi dell’anno molte meteore si concentrano nella stessa zona di cielo, causando uno sciame meteorico.
Quando invece la massa dell’oggetto risulta essere abbastanza grande da “sopravvivere” in parte all’urto con l’atmosfera, il frammento che raggiunge la superficie della Terra prende il nome di meteorite. I meteoriti sono comuni anche ad altri pianeti e ai satelliti, sulle cui superfici tendono a creare crateri a seguito dell’impatto, come visibile anche sulla crosta esterna della Luna e di Mercurio, corpi celesti privi di atmosfera, e quindi più esposti all’impatto con i meteoriti.
Una meteora appartenente alla sciame meteorico delle Perseidi, tipiche della "notte di San Lorenzo", a sinistra, e il meteorite ferroso Goose Lake, ritrovato nel 1938 in California, a destra.
Oltre l’orbita di Nettuno sono presenti altri oggetti di dimensioni e forme variabili, appunto chiamati transnettuniani, come i pianeti nani Plutone ed Eris. Questi corpi celesti sono molto freddi, spesso ghiacciati, a causa della loro grane distanza dal Sole: la zona compresa fra le 30 e le 55 UA viene chiamata fascia di Kuiper, che si stima contenere milioni di corpi celesti di piccole dimensioni. Ancora più esterna, la nube di Oort copre una zona compresa fra 5000 e 10000 UA, ricca di pulviscoli e gas probabilmente derivanti dagli eventi che portarono all’origine e all’evoluzione del Sistema Solare. Queste due zone sono la porzione di spazio dal quale traggono origine piccoli corpi celesti composti di ghiaccio, d'acqua e di gas quali diossido di carbonio, metano e ammoniaca , oltre che di polveri e frammenti solidi, le comete.
Alcune comete hanno percorsi parabolici o iperbolici, per cui non sono considerate periodiche. Alcune invece attraversano periodicamente il sistema solare, percorrendo orbite ellittiche molto eccentriche. Ve ne sono a periodo di rivoluzione lunghissimo, per cui a memoria d’uomo non si possono ricordare due passaggi successivi, mentre altre hanno periodi di rivoluzione calcolabili, e addirittura possono essere viste più volte nel corso di una vita umana.
L’elevatissima differenza tra la posizione di afelio e quella di perielio porta ad avvicinarsi molto al Sole, per poi allontanarsi di moltissime UA. Proprio avvicinandosi al Sole diventano visibili dalla Terra: l’aumento di temperatura causa infatti una sublimazione dei gas congelati che le compongono. Essi formano così la chioma, una sorta di aureola che circonda il nucleo della cometa. La coda che caratterizza le comete è costituita dai gas sublimati che vengono ionizzati e sospinti dal vento solare. La coda, pertanto, è sempre rivolta in direzione opposta al sole e la cometa “avanza” verso il sole con la coda, per così dire, dietro, e se ne allontana con la coda davanti.
Tra le comete a periodo di rivoluzione breve, ricordiamo la celebre cometa di Halley, la quale passa in prossimità della Terra ogni 76 anni circa. Il suo nome deriva dall’astronomo inglese Edmund Halley, che la studiò in maniera sistematica, prevedendone il passaggio nel 1758. L’ultimo passaggio osservabile ad occhio nudo della cometa di Halley è avvenuto nel 1986; dunque chi vi scrive non era ancora nato: tuttavia spero di poterla apprezzare nel 2061, anno in cui è previsto il suo ritorno. Ho avuto però la fortuna di ammirare la cometa Hale-Bopp, rimasta a lungo visibile (e anche molto, dato che osservare oggetti celesti ad occhio nudo a Milano è molto difficile) fra il 1996 e il 1997: essa però non tornerà, in quanto cometa non periodica. Si ritiene che le comete che attraversano periodicamente il sistema solare abbiano origine nella fascia di Kuiper, mentre le altre nella nube di Oort.
La cometa di Halley fotografata al suo passaggio vicino alla Terra nel 1910 (a sinistra) e nel 1986 (a destra).
In ogni caso, le comete assumono il loro aspetto caratteristico con chioma e coda solo in prossimità del sole, che le “veste”, per poi ridiventare oscure negli spazi più lontani.
Nel loro passaggio in prossimità del sole, le comete si impoveriscono sia per la sublimazione dei gas che le compongono sia per la perdita di frammenti solidi che vengono attratti dalla massa solare. Le comete con periodi di rivoluzione relativamente brevi, e quindi con passaggi “frequenti” in prossimità del sole, si impoveriscono ad ogni passaggio, diventando sempre meno visibili fino a scomparire “divorate dal sole”. Il vento solare poi allontana grandi quantità di minuscole particelle che non si disperdono ma restano ammassate in veri e propri sciami meteorici, continuando a muoversi su orbite simili a quella della cometa.
Le famose “stelle cadenti” della notte di San Lorenzo provengono da uno sciame meteorico che la Terra attraversa nel periodo estivo tra metà luglio e il 20 agosto. A questo sciame, “figlio” della cometa Swift-Tuttle, è attribuito il nome di “Perseidi”. L’ origine delle Perseidi fu scoperta già nel 1866 dall’astronomo italiano Giovanni Virginio Schiaparelli.
L'orbita di una cometa. Da notare come la posizione della coda di gas e polveri cambi posizione a seconda della posizione relativa del Sole e di conseguenza della direzione del vento solare che colpisce la cometa.
“Io ti dico addio, tu mi dici ciao.” (Irene Grandi, La cometa di Halley)
Credits: Wikimedia Commons Claire H., Nick Ares.