Come si formano le comete, da dove vengono e perché le loro orbite differiscono

Le comete sono spesso descritte come palle di neve cosmiche: corpi solidi fatti di roccia, polvere e gas congelati che orbitano intorno al Sole, secondo la panoramica della NASA sulle comete. Lontano dal Sole, il nucleo ghiacciato di una cometa, chiamato nucleo, è piccolo — la NASA lo paragona approssimativamente alle dimensioni di una piccola città. Man mano che la cometa si avvicina al Sole, il calore fa sì che questi gas congelati si vaporizzino, producendo una testa luminosa chiamata coma che può crescere più grande della maggior parte dei pianeti, più una coda di polvere e gas che può estendersi per milioni di miglia.

Dove nascono le comete

Secondo la NASA, le comete sono residui rimasti dalla formazione del sistema solare. Piuttosto che essere sparse casualmente attraverso il sistema solare, la maggior parte sono concentrate in due regioni di stoccaggio distinte: la Fascia di Kuiper, che inizia oltre l'orbita di Nettuno, e la Nube di Oort molto più distante, afferma la pagina dei fatti della Fascia di Kuiper della NASA.

La Fascia di Kuiper è una regione a forma di ciambella di corpi ghiacciati che inizia vicino all'orbita di Nettuno, circa 30 unità astronomiche (UA) dal Sole, e si estende fino a circa 50 UA nella sua sezione principale, con un disco più sparso che raggiunge quasi 1.000 UA, secondo la NASA. Prende il nome dall'astronomo Gerard Kuiper, che ha pubblicato lavori teorici su oggetti transnettuniani nel 1951, sebbene le scoperte effettive di oggetti della Fascia di Kuiper non abbiano avuto inizio fino ai primi anni '90 (Plutone, scoperto nel 1930, è stato il primo tale oggetto identificato, sebbene non riconosciuto come tale al momento). Più di 2.000 oggetti lì sono stati catalogati finora, e gli scienziati stimano che esistano centinaia di migliaia di corpi più grandi di 60 miglia (100 chilometri) di larghezza nella regione, secondo la NASA.

La Nube di Oort si trova molto oltre la Fascia di Kuiper, estendendosi centinaia di miliardi di chilometri dal Sole, secondo l'Agenzia spaziale europea (ESA). La sua vasta distanza e gli effetti gravitazionali delle stelle che passano e la forza di marea della galassia si pensa diano una forma sferica, a differenza della Fascia di Kuiper più piatta e a forma di disco.

Perché le orbite differiscono: comete a periodo breve rispetto a comete a periodo lungo

Il serbatoio da cui proviene una cometa modella come gli astronomi classificano la sua orbita. La pagina della missione Comet Interceptor dell'ESA distingue diverse categorie in base al periodo orbitale e all'angolo con cui una cometa viaggia rispetto al piano dei pianeti (l'eclittica).

Le comete della famiglia di Giove completano un'orbita in meno di 20 anni e viaggiano vicino al piano planetario, vicino all'orbita di Giove; i loro percorsi sono fortemente modellati dalla gravità di Giove, secondo l'ESA. Le comete di tipo Halley hanno periodi da 20 a 200 anni, viaggiano tra le orbite di Giove e Plutone, e possono avvicinarsi al Sole con qualsiasi angolo da 0 a 90 gradi rispetto al piano planetario — la Cometa di Halley, che ritorna approssimativamente ogni 76 anni, è l'esempio più noto citato dall'ESA.

Sia le comete della famiglia di Giove che quelle di tipo Halley sono classificate come comete a periodo breve, e la pagina della Fascia di Kuiper della NASA attribuisce la maggior parte delle comete a periodo breve della famiglia di Giove alle collisioni nella Fascia di Kuiper che inviano frammenti verso il Sole sotto l'influenza gravitazionale di Nettuno.

Le comete a periodo lungo, al contrario, hanno periodi orbitali che vanno da 200 anni a più di un milione di anni, secondo l'ESA. Queste comete raramente entrano nel sistema solare interno e tendono ad arrivare da direzioni e angoli essenzialmente casuali piuttosto che aderire al piano planetario — un modello coerente con un'origine nella Nube di Oort grosso modo sferica piuttosto che nella Fascia di Kuiper più piatta. Poiché le comete a periodo lungo sono raramente osservate da vicino, la missione Comet Interceptor dell'ESA mira ad essere la prima a studiarne una da vicino.

Altre categorie orbitali

L'ESA descrive anche le comete radenti il Sole, che passano estremamente vicino al Sole e spesso si frammentano o si evaporano dal calore, e le comete non periodiche, che possono acquisire abbastanza velocità da stretti incontri con i pianeti per sfuggire completamente alla gravità del Sole e lasciare il sistema solare. Separatamente, si ritiene che oggetti interstellari come 1I/'Oumuamua siano escomete che si sono formate intorno ad altre stelle prima di attraversare il nostro sistema solare, secondo l'ESA.

Di cosa sono fatte le comete

La NASA descrive le comete come composte da roccia, polvere e gas congelati. Il materiale nella Fascia di Kuiper è specificamente descritto dalla NASA come residui ghiacciati contenenti roccia, ghiaccio d'acqua, ammoniaca e metano, con alcuni corpi che superano 600 miglia (circa 965 chilometri) di larghezza, compresi i pianeti nani come Plutone ed Eris che condividono la regione. La NASA nota anche che la massa totale stimata della Fascia di Kuiper è non più di circa il 10% della massa terrestre.

Nel corso dei passaggi ripetuti vicino al Sole, il ghiaccio di una cometa viene gradualmente esaurito. La pagina della Fascia di Kuiper della NASA nota che tali comete possono eventualmente diventare dormienti, non producendo più la coma e la coda visibili che definiscono le comete attive.