Spoiler: è un post noioso di meccanica orbitale, vi avverto in anticipo, volevo solo attirare la vostra attenzione senza mentire.
Come ogni Natale, aumenta il numero di comete potenzialmente visibili che appare sulle svariate testate giornalistiche, e molte di esse alla fine non si rileveranno tali, tranne una rara notissima eccezione di 2021 anni fa.
Le due comete apparse finora sul web sono C/2021 A1 Leonard e C/2014 UN271 Bernardinelli-Bernstein (BB), ve le linko su wikipedia ingelse perché nel template sinottico (sarebbe quello a destra a inizio pagina) ci sono delle informazioni orbitali importanti mancanti nella wiki italiana. Non vi linko articoli particolari che ne parlano perché ce ne sono a bizzeffe.
Si tratta di due comete di lungo periodo. La cometa Leonard, in particolare, scoperta quest’anno, ha un’orbita davvero particolare. Tecnicamente al momento si trova in un’orbita ellittica con perielio a 0,6 au (unità astronomiche) e afelio a 3.700 au (tremila e settecento). Se provate a disegnare questa ellisse in scala, vi viene un segmento, non un’ellisse, per quanto è schiacciato. La sua eccentricità è superiore a 0,999 ma inferiore a 1, altrimenti non sarebbe un’ellisse.
Ora, il problema è che il sistema solare non è proprio un puntino quando si modellano le orbite, e ci sono perturbazioni di vario tipo, anche nei valori di eccentricità. Succede anche per la Terra, la cui eccentricità cambia da 0,005 a 0,05 in un ciclo di Milanković, circa 100.000 anni, e il cambiamento che subisce ogni anno è poco apprezzabile.
Di fatto, visto dall’afelio della cometa, il sistema solare sembra proprio un puntino, tanto è lontana. La sua orbita in quel punto, si può calcolare con ottima approssimazione considerando solo il baricentro del sistema solare, un punto molto vicino al Sole. Quando la cometa passa al perielio, l’approssimazione non è più valida. Il Sole non sarà al baricentro, in questo caso sarà più vicino al punto di perielio della cometa rispetto al baricentro. Di conseguenza la cometa aumenterà (anche si pochissimo) la velocità rispetto a un passaggio come se il Sole fosse al baricentro, e la nuova orbita avrà un’eccentricità leggermente maggiore.
Questa non è l’unica perturbazione che avviene al perielio, di rilevante ci sarà anche il fatto che la cometa diventerà attiva. Sommando tutti gli effetti, l’eccentricità aumenterà da 0,99966 a 1,00004, cioè aumenterà solo di 0,00038. Tutto sommato è pochissimo, ma è sufficiente per superare il valore critico di 1. Che succede a 1? La cometa si perde nello spazio interstellare. L’orbita non è più ellittica. Precisamente a 1 è parabolica, leggermente sopra 1, come questo caso, è iperbolica. La cometa diventerà un oggetto interstellare.
Secondo me gli effetti gravitazionali sono sufficienti a spedire la cometa lontano nella Via Lattea, non ne sono sicuro a un livello sufficiente, ci sono troppe incertezze che dovrei approfondire, ma per dar forza alla mia opinione interviene la seconda cometa di Natale, BB.
Sebbene il nome inganni, entrambe le comete sono state scoperte nel 2021, solo che BB è stata successivamente ritrovata in un’immagine del 2014. BB ha un’orbita simile, molto eccentrica, ma con perielio decisamente maggiore. Passerà a 11 au dal Sole, oltre l’orbita di Saturno quindi. L’afelio è a circa 40.000 au prima del passaggio al perielio, e sarà di circa 54.000 au dopo il passaggio. La variazione di eccentricità è dello stesso ordine di grandezza di Leonard, ma ci sono molte differenze sostanziali tra le due comete.
Innanzitutto la massa, Leonard è una piccola cometa dal diametro e massa non ancora risolti, mentre BB è una la cometa più grande mai osservata, con oltre 100 km di diametro. Inoltre la differenza tra le distanze dai perieli dal Sole è notevole, con BB molto più lontana. Per questo mi spingo a dire che il contributo del cambio di eccentricità dovuto all’attività della cometa è irrisorio.
Per BB nella tabella di wikipedia trovate ben 4 valori di eccentricità, il primo e l’ultimo sono i valori di quando la cometa era e sarà lontana, il secondo è il valore più recente misurato, il terzo è il valore durante il perielio, che è diverso da quello calcolato quando la cometa uscirà dalle perturbazioni locali. Questo terzo valore è superiore a uno, il che significa che per un breve tratto la traiettoria assumerà un profilo iperbolico.
Ricordate che l’eccentricità è un valore che si calcola approssimando l’orbita a una conica, cosa che in un sistema a molti corpi non è mai vera, per questo i valori di eccentricità possono cambiare di qualche ordine di grandezza molto piccolo. Invece è vero che l’orbita, o per meglio dire la traiettoria è una curva analitica ben definita anche in un sistema a molti corpi, e l’orbita è esattamente determinata solo dalle condizioni iniziali, ma questo è solo un concetto teorico dal calcolo praticamente impossibile.
Il discorso fatto sopra è usato per tutte le comete di lungo periodo. Su wikipedia (ma anche su Horizons del JPL), trovate il periodo inbound e outbound con epoche diverse, che in modo molto grezzo vuol dire l’orbita approssimata prima del passaggio al perielio e dopo.
