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( SOPRA: le immagini riprese da Opportunity - SOTTO: quelle di Curiosity - Tenete conto che gli obbiettivi dei 2 rover non sono adatti alla visione notturna ).
( Sequenza di 4 immagini della cometa dal telescopio spaziale NEOWISE ).
( Cometa Siding Spring il 27 marzo 2014, immagine presa dal telescopio spaziale Hubble ).
( di Rolando Ligustri - Questa immagine è stata acquisita il 19 ottobre 2014, mentre la cometa (in basso a sinistra) si stava avvicinando a Marte che è l'oggetto più luminoso nell'immagine ).
( La sonda MAVEN ha studiato le variazioni chimiche in atmosfera, rilevando anche parte della composizione cometaria. Crediti: NASA/JPL, University of Colorado ).
( Questi spettrogrammi dello strumento MARSIS a bordo di Mars Express mostrano l’intensità dell’eco radar in una zona della ionosfera marziana interessata dal passaggio delle polveri cometarie. Crediti: ASI/NASA/ESA/JPL/Univ. di Roma/Univ. of Iowa ).
( Queste 54 immagini in falsi colori del nucleo e della chioma cometaria riprese dalla camera HiRISE a bordo di MRO mostrano cambiamenti nel flusso di materiale che la cometa si lascia dietro. Crediti: NASA ).
Aggiornato il 25/09/2021
C/2013 A1 (SIDING SPRING)
La grande cometa di Marte
del 2014
Introduzione:
La C/2013 A1 (Siding Spring) è una cometa che dalla superficie di Marte ha raggiunto una magnitudine di -6, visibile nell'autunno del 2014 (data terrestre).
Va detto che su Marte le comete sono uno spettacolo meno evidente rispetto alla Terra, vista la maggiore distanza dal Sole, quindi diventano ben visibili solo nel caso di un passaggio estremamente ravvicinato come in questo caso, per cui sono poche quelle che offrono passaggi visibili ad occhio nudo e spesso meno brillanti.
Comunque fu uno spettacolo solo per gli ''occhi'' di due rover della NASA, Curiosity ed Opportunity.
Scoperta:
La cometa è stata scoperta il 3 gennaio 2013 dall'astronomo professionista Robert McNaught al Siding Spring Observatory di Coonabarabran nel Nuovo Galles del Sud in Australia e quindi ha ricevuto la designazione ufficiale C/2013 A1.
È stata chiamata Siding Spring sulla base di una tradizione per identificare l'osservatorio che l'ha scoperta. Tre immagini sono state ottenute mediante l'utilizzo di una camera CCD montata sul telescopio Uppsala Southern Schmidt con uno specchio sferico di 0,5 metri di diametro.
La cometa Siding Spring aveva una magnitudine apparente di +18,4 / +18,6 , al momento della sua scoperta, ed era a 7,2 AU (1,08 miliardi di km) dal Sole.
Non appena è stata individuata, gli astronomi del Catalina Sky Survey in Arizona hanno ricontrollato le loro osservazioni precedenti, trovando una prima immagine di pre-scoperta risalente all’8 dicembre 2012.
Osservazioni:
Nel corso del 2013, la cometa è stata ulteriormente fotografata in numerosi osservatori.
La prima osservazione visiva attraverso un telescopio è stata effettuata solo nel dicembre 2013 nel New Mexico con una luminosità di +14 mag. Anche per gran parte del 2014 la cometa è rimasta oggetto di osservazione principalmente per l' emisfero australe.
Il 3 settembre la cometa si trovava a circa 15° di distanza dal polo celeste meridionale.
Alla fine di luglio 2014, la luminosità era salita a circa +10 mag e la cometa non era più significativamente più luminosa fino al massimo avvicinamento alla Terra all'inizio di settembre. Inizialmente, la luminosità è scesa rapidamente a circa +12 mag, ma poi è salita di nuovo brevemente a +9 mag a novembre a causa di un'esplosione di attività.
Incontro con Marte:
La cometa Siding Spring è passata molto vicino a Marte il 19 ottobre 2014 alle 18:28 ± 0:01 UTC.
Le osservazioni iniziali di Leonid Elenin del 27 febbraio 2013, suggerivano che potesse passare a 0,000276 AU (41,300 km) dal centro di Marte, ma con un arco di osservazione di 733 giorni, il passo nominale è risultato di 0,000931 AU (139.300 km) dal punto centrale di Marte e la regione di incertezza mostra che non si poteva avvicinare a meno di 0,000927 AU (138.700 km).
Per fare un confronto, la luna esterna di Marte, Deimos, orbita attorno ad esso ad una distanza di 0,00016 AU (24.000 km).
A causa della regione di incertezza, c'era la possibilità che potesse passare Marte più vicino , ma in realtà è passato ad una distanza di 140.496,6 ± 4,0 km, ad una velocità relativa di 56 km/s.
L’evento è stato però minuziosamente seguito da diversi telescopi e strumenti scientifici, tra cui due sonde NASA, MAVEN e Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), e l’europea Mars Express, i cui primi risultati sono stati resi noti e si tratta delle prime osservazioni ravvicinate del passaggio di una cometa attorno a Marte, osservazioni che hanno permesso di raccogliere nuove informazioni sulle proprietà di base del nucleo cometario e di rilevarne direttamente gli effetti sull’atmosfera marziana, dove è stato visto formarsi uno strato temporaneo di gas ionizzato. Tutte informazioni preziose, visto che Siding Spring è una cometa proveniente direttamente della remotissima Nube di Oort, nella quale si ritiene permangono gli “avanzi” della formazione del Sistema Solare, al contrario della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, obbiettivo della sonda ESA Rosetta, già ampiamente “cucinata” dal calore solare.
Passando a una distanza da Marte che è meno di un decimo rispetto a quanto qualsiasi cometa nota si sia mai avvicinata alla Terra, Siding Spring ha scodinzolato una scia di polvere verso il pianeta, una parte della quale si è vaporizzata in atmosfera, producendo uno sciame meteorico.
Questi detriti hanno determinato significative modifiche temporanee nella parte superiore dell’atmosfera marziana, ma anche possibili perturbazioni a lungo termine, che saranno oggetto di ricerche future.
Peraltro, la cometa rappresentava una potenziale minaccia per le sonde orbitanti.
“Un tale evento storico ci ha permesso di osservare i dettagli di questa veloce cometa della Nube di Oort in un modo mai prima possibile con le nostre missioni su Marte esistenti”, ha dichiarato Jim Green, direttore del Planetary Science Division della NASA a Washington. ''Osservando gli effetti su Marte della polvere cometaria che ha impattato nell’alta atmosfera, sono molto felice che abbiamo a suo tempo deciso di posizionare le nostra navi spaziali al sicuro, sull’altro lato di Marte, al culmine del passaggio''.
DALLA TERRA:
Visto dalla Terra, il 19 ottobre 2014, Marte si trovava nella costellazione dell'Ofiuco, vicino all'ammasso globulare NGC 6401 , ed a circa 60 gradi dal Sole.
Marte e C/2013 A1 erano quindi a circa 1,6 AU (240.000.000 km) dalla Terra.
A ottobre 2014, C/2013 A1 aveva una magnitudine apparente di circa +11.
Eventuale pioggia di meteoriti e rischi per i satelliti:
Nel 2013 si pensava possibile che la cometa Siding Spring avrebbe creato una pioggia di meteoriti su Marte o sarebbe stata una minaccia per le navicelle spaziali nell'orbita di Marte.
Gli studi del 2014 hanno mostrato che la minaccia per i veicoli spaziali in orbita era minima.
La minaccia maggiore sarebbe circa 100 minuti dopo il massimo avvicinamento.
Marte passò a circa 27.000 km dall'orbita della cometa intorno alle 20:10 UT del 19 ottobre 2014.
Mentre erano in attesa d’inviare i primi dati scientifici, le sonde NASA ed ESA lassù in orbita comunicarono di essere uscite indenni dall’incontro ravvicinato.
Per scongiurare il pericolo, le tre agenzie spaziali avevano provveduto per tempo a mettere i loro cinque gioielli al riparo, utilizzando come scudo lo stesso pianeta. Al tempo stesso, era un’opportunità rarissima e irrinunciabile, un flyby del genere è un evento che capita una volta ogni milione di anni, per raccogliere materiale di prima mano da una cometa che porta in se il passato remoto del Sistema solare, un vero e proprio fossile spaziale. Siding Spring è infatti al suo primo passaggio così ravvicinato rispetto al Sole, e arriva dritta dritta dalla Nube di Oort, recando con sé tracce inedite di com’era il Sistema solare oltre quattro miliardi di anni fa. Ecco dunque che, compatibilmente con la situazione di pericolo, le cinque sonde non hanno perso l’occasione per fare incetta di dati.
La sonda MAVEN, da poco arrivata su Marte, ha rilevato i cambiamenti nella chimica della parta più alta dell’atmosfera marziana in seguito alla pioggia di meteoriti.
Lo strumento Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) ha osservato un’intensa emissione ultravioletta dovuta a ioni di ferro e magnesio, più intensa di quanto mai osservato sulla Terra per analoghe tempeste di meteore. L’emissione ha dominato lo spettro ultravioletto di Marte per diverse ore dopo l’incontro, per poi dissiparsi nei successivi due giorni.
Grazie a un altro strumento, Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (NGIMS), la sonda MAVEN è stata anche in grado di campionare direttamente e determinare la composizione di alcune delle polveri della cometa nell’atmosfera di Marte, trovando otto diversi tipi di ioni metallici, tra cui sodio, magnesio e ferro.
Queste sono le prime misurazioni dirette della composizione delle polveri rilasciate da una cometa della Nube di Oort.
In un altro luogo attorno a Marte, il radar italo-americano MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) a bordo di Mars Express ha osservato un enorme aumento della densità di elettroni nella ionosfera marziana sette ore dopo il momento di massimo avvicinamento della cometa.
Questo picco si è verificato ad una quota sostanzialmente inferiore (attorno agli 80-100 km) al normale massimo di densità nella ionosfera marziana, dove, in altre parole, l’impatto delle fini polveri cometarie ha dato origine a un nuovo e temporaneo strato di gas ionizzato particolarmente denso.
«Per la prima volta abbiamo potuto osservare in presa diretta un fenomeno che per Marte era stato solo ipotizzato, ossia la formazione di uno strato di plasma dovuto al precipitare di polvere meteorica nell’atmosfera. Per un breve periodo, e per le zone del pianeta che erano rivolte verso la cometa, una parte dell’atmosfera è diventata una sorta di specchio per cui le onde radio a bassa frequenza trasmesse dall’esterno del pianeta non potevano raggiungerne la superficie», ha commentato Roberto Orosei dell’Istituto di Radioastronomia INAF, vice responsabile scientifico di MARSIS.
Anche il radar SHARAD (Shallow Subsurface Radar) di MRO ha rilevato l’incremento nella ionosfera. Benché le immagini dello strumento risultassero “sporcate” dal passaggio dei segnali radar attraverso il nuovo strato transitorio di gas ionizzato creata dalla polvere cometaria, gli scienziati di SHARAD hanno usato queste interferenze indesiderate per determinare che la densità elettronica della ionosfera sul lato notturno del pianeta, quello in cui sono state effettuate le osservazioni, è stata da 5 a 10 volte più alta del solito.
Naturalmente non si poteva ignorare la grande protagonista, la cometa stessa. La sonda MRO ha puntato la sua fotocamera ad alta risoluzione HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) direttamente su Siding Spring, rivelando un nucleo più piccolo del previsto, di soli 2 chilometri, e un periodo di rotazione per il nucleo di otto ore, coerente con le recenti osservazioni preliminari dal Telescopio Spaziale Hubble. Un altro strumento a bordo di MRO, Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), ha osservato la cometa per vedere se vi fossero eventuali componenti chimici che spiccavano particolarmente nel suo spettro, senza però individuarne di particolari. Dalla variazioni di colore della chioma di Siding Spring, gli scienziati di CRISM hanno però tratto l’indicazione che la cometa sta rilasciando particelle di polvere di diverse dimensioni, sia grandi che piccole.
Dati fisici:
La cometa Siding Spring è una cometa mediamente attiva, che non si avvicinava molto al Sole.
Le stime per il diametro del nucleo sono variate da 1 a 50 km, ma ora si sa che il nucleo ha un diametro di circa 400-700 metri , approssimativamente il diametro dell'asteroide 2010 XG11 che si è avvicinato anche lui a Marte il 29 luglio 2014.
Sulla base delle stime delle dimensioni, il diametro di un ipotetico cratere da impatto sarebbe circa dieci volte il diametro del nucleo della cometa quindi un oggetto di 700 metri creerebbe circa un cratere di circa 7-10 km.
La cometa Siding Spring ha un periodo di rotazione di circa 8 ore.
Con il telescopio TRAPPIST dell'Osservatorio di La Silla , la cometa è stata rilevata da settembre 2013, quando ancora distava poco meno di 5 UA dal Sole, prima fino all'inizio di aprile 2014 e poi ancora da fine maggio a metà novembre, poche settimane dopo il suo perielio, osservato regolarmente. Sono stati determinati i tassi di produzione di OH, NH, CN, C3 , C2 e polvere. Con il FORS2, lo spettrometro sul Very Large Telescope dell' European Southern Observatory , gli spettri della chioma cometaria sono stati registrati tra luglio e settembre 2014 e anche la produzione tassi di CN e C2 derivato. Entrambi i metodi di misurazione hanno mostrato un buon accordo.
La valutazione della produzione di polvere ha mostrato inizialmente un lento aumento fino a raggiungere un massimo a una distanza di 4,3 UA dal sole per poi registrare nuovamente una diminuzione. Dalla fine di maggio è iniziato un secondo movimento ondulatorio, con un massimo a metà luglio intorno a 2.0 UA di distanza solare e una successiva leggera diminuzione, che si è protratta fino al perielio della cometa.
Tra il 7 e l'11 novembre, i dati hanno mostrato un'improvvisa impennata dell'attività, poiché sia la produzione di polvere che quella di gas sono aumentate di un fattore 5 nel giro di pochi giorni, per poi diminuire nuovamente dopo il 12 novembre.
Parametri orbitali:
Nel JPL Small-Body Database sono riportati gli elementi orbitali di un'orbita temporaneamente iperbolica , che sono stati derivati da 449 dati di osservazione per un periodo di 3 anni e mezzo e che modellano le forze non gravitazionali di due getti di gas discreti.
Invece, le seguenti informazioni si basano su elementi orbitali del Minor Planet Center , che sono stati determinati da 3037 dati di osservazione per un periodo di 4 ¼ anni.
Secondo il MPC, la cometa si muove su un'orbita ellittica molto allungata , e che risulta inclinata di circa 129° rispetto all'eclittica, con un Argomento del perielio di 2,54133°, ed una Longitudine del nodo ascendente di 300,85326°.
L'orbita della cometa è fortemente inclinata rispetto ai piani dei pianeti ed è retrograda.
Nel punto più vicino al sole ( perielio), che la cometa ha attraversato il 25 ottobre 2014, si trovava a una distanza di 209,2 milioni di km / 1,3921432 UA dal Sole, nell'area compresa tra le orbite della Terra e di Marte.
Il 5 settembre aveva raggiunto il massimo avvicinamento alla Terra, a 133,3 milioni di km (0,89 UA). Il 19 ottobre ha superato Marte a una distanza estremamente breve di soli 140.100 km (che corrisponde a poco più di un terzo della distanza media tra Terra e Luna) e il 29 novembre ha passato Venere a 135,2 milioni di km di distanza.
Evoluzione dell'orbita:
Secondo gli elementi orbitali, come specificato dal Minor Planet Center e che tengono conto anche delle forze non gravitazionali sulla cometa, la sua orbita aveva precedentemente al suo passaggio attraverso il sistema solare nel 2014, un'eccentricità di circa 0,99994 e un semiasse maggiore di circa 22.000 UA (corrispondenti a circa ⅓ anni luce ), per cui il suo periodo orbitale era di oltre 3 milioni di anni. La cometa è arrivata come una "nuova cometa dinamica" dalla nuvola di Oort, forse per la prima volta vicino al Sole.
A causa dell'attrazione gravitazionale dei pianeti, soprattutto durante il passaggio ravvicinato con Marte, ma anche avvicinandosi a Giove il 16 maggio 2013 a una distanza di poco meno di 4 ¼ AU, a Saturno il 18 febbraio 2014 a poco più di 8 ½ AU, e ancora una volta su Giove il 24 gennaio 2016 fino a circa 3 ¾ AU, la sua eccentricità orbitale è ridotta a circa 0,99979 e il suo semiasse maggiore a circa 6700 AU, cosicché il suo periodo orbitale si è ridotto a circa 550.000 anni.
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A cura di INSA-MARTE.
