Circa un mese dopo che la cometa 17P/Holmes eruttò in un'esplosione nell'ottobre 2007, indossò brevemente un'atmosfera di polvere più grande del Sole. La cometa stessa, il blocco solido di ghiaccio e roccia al centro di tutta quella foschia, non superò mai le dimensioni di una montagna. Questo divario tra un minuscolo nucleo ghiacciato e un'enorme nube luminosa racchiude l'intera storia di cosa sia una cometa.
Una cometa non è una palla di fuoco che sfreccia nel cielo, qualunque cosa suggerisca il nome a un osservatore occasionale. È una palla di neve sporca larga pochi chilometri che trascorre gran parte della sua vita nelle fredde e buie periferie del Sistema Solare, e mette in scena uno spettacolo solo quando si avvicina abbastanza al Sole da iniziare a far bollire la propria superficie. Questo articolo osserva le comete come classe di oggetti: di cosa sono fatte, come vengono classificate, da dove provengono e alcune delle singole comete che hanno insegnato di più agli scienziati su di esse.
Una roccia che fa crescere un'atmosfera più grande del Sole
Il nucleo solido di una cometa è generalmente largo meno di 60 chilometri, e spesso molto più piccolo. Una volta che quel nucleo si avvicina al Sole e inizia a rilasciare gas e polvere, la chioma risultante, l'atmosfera temporanea che circonda il nucleo, può estendersi per migliaia o persino milioni di chilometri.
La cometa 17P/Holmes è l'esempio più eclatante: circa un mese dopo un'esplosione nell'ottobre 2007, ebbe brevemente un'atmosfera di polvere più grande del Sole, anche se il suo nucleo rimase largo solo pochi chilometri. La chioma di una cometa può, in generale, crescere fino a 15 volte il diametro della Terra, e la sua coda può estendersi nello spazio oltre un'unità astronomica, la distanza media Terra-Sole.
Nessuna di quella luce proviene dal nucleo che brilla di luce propria. Le superfici esterne dei nuclei cometari hanno un albedo molto basso, il che le rende tra gli oggetti meno riflettenti trovati nel Sistema Solare. Quasi tutta la luminosità mostrata da una cometa appartiene alla chioma e alla coda, non alla piccola roccia scura che le produce.
Soprattutto acqua, con un pizzico degli ingredienti per la vita
Una volta che una cometa arriva entro 3-4 UA (450-600 milioni di km) dal Sole, inizia a perdere il ghiaccio che l'ha tenuta insieme per miliardi di anni. L'acqua costituisce fino al 90% dei materiali volatili che fuoriescono dal nucleo in quella zona, motivo per cui le comete vengono spesso descritte come palle di neve sporche piuttosto che rocce polverose: il ghiaccio d'acqua è davvero l'ingrediente dominante che evapora.
L'acqua, tuttavia, non è tutto ciò che le comete trasportano. Nel 2009 fu confermato che l'amminoacido glicina, un mattone fondamentale delle proteine, era stato trovato nella polvere cometaria recuperata dalla missione Stardust della NASA. Quella singola scoperta è uno dei motivi per cui i ricercatori continuano a studiare le comete come possibili veicoli di consegna per i materiali grezzi della vita, non solo come visitatori panoramici del Sistema Solare interno.
Viaggi brevi, viaggi lunghi e biglietti di sola andata verso l'esterno
Le comete vengono classificate principalmente in base al tempo che impiegano a orbitare intorno al Sole e all'inclinazione delle loro orbite. A luglio 2025, gli astronomi hanno catalogato 74 comete note di tipo Encke, 109 comete di tipo Halley e 815 comete della famiglia di Giove, categorie costruite esattamente su quei due numeri: periodo orbitale e inclinazione. Le comete della famiglia di Giove hanno le orbite più brevi e piatte del gruppo; le comete di tipo Halley oscillano più ampiamente e possono inclinarsi con angoli ripidi.
Le comete a lungo periodo seguono regole completamente diverse, e le probabilità sono spietate per loro. Circa metà di tutte le comete a lungo periodo viene espulsa completamente dal Sistema Solare già al primo passaggio vicino al Sole, scagliata via dalla gravità dei pianeti che incontrano lungo il percorso. Una cometa che ha atteso migliaia di anni nel freddo per il suo unico passaggio vicino al Sole ha all'incirca le probabilità di un lancio di moneta di ottenerne mai un secondo.
Visitatrici da oltre il Sistema Solare
Ogni cometa discussa finora appartiene comunque alla famiglia del Sole, per quanto vagamente. Non è così per tutte. A partire dal 2025, sono stati scoperti tre oggetti con un'eccentricità significativamente maggiore di uno, 1I/'Oumuamua, 2I/Borisov e 3I/ATLAS, e quel numero è il segnale rivelatore: un'eccentricità superiore a uno indica un percorso aperto, iperbolico, anziché un'orbita chiusa, il che indica un'origine al di fuori del Sistema Solare.
Queste comete interstellari non si sono formate da nessuna parte vicino al Sole. Sono state espulse da altri sistemi stellari, hanno vagato per la galassia per chissà quanto tempo, e sono passate abbastanza vicine da essere notate lungo il loro cammino. A differenza delle comete di casa, non torneranno.
La cometa con una terza coda
La maggior parte delle comete visibili dalla Terra mostra due code: una coda di gas diritta e blu, spinta direttamente lontano dal Sole dal vento solare, e una coda di polvere curva e giallastra che rimane indietro lungo l'orbita della cometa. La cometa Hale-Bopp, una delle comete più studiate del 20° secolo, dimostrò agli scienziati che poteva esistere un terzo tipo.
Oltre alle sue normali code di gas e polvere, si scoprì che Hale-Bopp aveva un terzo tipo di coda: una debole coda di sodio, visibile solo con strumenti potenti dotati di filtri dedicati. La coda di sodio di Hale-Bopp era composta da atomi neutri anziché da ioni, e si estendeva per circa 0,33 UA (49 milioni di km) nello spazio, all'incirca un terzo della distanza tra il Sole e la Terra. Hale-Bopp era già entrata nella storia semplicemente per il modo in cui fu scoperta: fu avvistata da astronomi dilettanti quando si trovava ancora a 7,2 unità astronomiche dal Sole, tra le orbite di Giove e Saturno, di gran lunga la distanza maggiore alla quale una cometa fosse mai stata scoperta da dilettanti. Una coda di sodio in aggiunta a tutto ciò fu una scoperta bonus attorno alla quale nessuno aveva costruito la campagna di osservazione.
Quando una cometa incontra un pianeta
Le comete non sopravvivono sempre intatte ai loro viaggi attraverso il Sistema Solare, e a volte la loro fine viene osservata in tempo reale. La cometa Shoemaker-Levy 9 si frammentò dopo un incontro ravvicinato con Giove nel luglio 1992. Nell'arco di sei giorni nel luglio 1994, quei frammenti caddero nell'atmosfera di Giove uno dopo l'altro, la prima volta in cui gli astronomi osservarono una collisione tra due oggetti del Sistema Solare.
Fu una dimostrazione dal vivo di un destino che fino ad allora era sempre stato solo teorico: la gravità di Giove, la stessa forza che contribuisce a definire le comete della famiglia di Giove, può porre fine alla storia di una cometa con la stessa facilità con cui ne modella l'orbita.
Da dove vengono le comete, e dove una di esse è stata osservata da vicino
Le comete hanno due dimore conosciute ben oltre i pianeti.
La fascia di Kuiper, uno dei due serbatoi da cui provengono le comete, è simile alla fascia degli asteroidi ma molto più grande: 20 volte più larga e da 20 a 200 volte più massiccia. È la fonte della maggior parte delle comete a breve periodo, quelle che tornano a passare attraverso il Sistema Solare interno su scale temporali umane.
Ancora più lontana si trova la nube di Oort, teorizzata come una nube di miliardi di planetesimi ghiacciati che circonda il Sole a distanze comprese tra 2.000 e 200.000 UA. Fu proposta nel 1950 dall'astronomo olandese Jan Oort, da cui prende il nome; si ritiene sia la fonte delle comete a lungo periodo, quelle le cui orbite le portano completamente fuori dai dintorni del Sistema Solare tra un passaggio e l'altro.
Ottenere un'osservazione ravvicinata di una cometa proveniente da entrambi i serbatoi ha richiesto decenni di ingegneria. La missione Rosetta è stata la prima a includere un orbiter che ha accompagnato una cometa per diversi anni, oltre a un lander che ha raccolto dati ravvicinati dalla superficie della cometa. Fu lanciata nel 2004, arrivò alla cometa 67P nel 2014 e si concluse con un atterraggio sulla superficie della cometa nel 2016.
Paura, fascino e uno spettacolo pirotecnico annuale
Molto prima che le sonde spaziali potessero visitare una cometa, esse erano già abbastanza inquietanti solo da guardare. Un'analisi spettroscopica nel 1910 rilevò il gas tossico cianogeno nella coda di una cometa in transito vicino alla Terra, scatenando l'acquisto in preda al panico di maschere antigas e di ciarlatanesche "pillole anti-cometa" e "ombrelli anti-cometa" da parte del pubblico, sebbene la Terra non fosse mai stata realmente in pericolo a causa di una coda così sottile.
Le comete lasciano anche un segno più delicato nel cielo, uno che la maggior parte delle persone ha osservato senza rendersene conto. Lo sciame meteorico delle Perseidi si verifica ogni anno tra il 9 e il 13 agosto, quando la Terra attraversa l'orbita della cometa Swift-Tuttle. Ogni "stella cadente" di quello spettacolo è un granello di detriti rilasciato dalla cometa in un passaggio precedente, che continua a seguire più o meno lo stesso percorso molto tempo dopo che la cometa stessa è proseguita altrove.