Hanno attirato l’interesse degli uomini in ogni epoca e agli occhi degli scienziati di oggi rappresentano uno straordinario laboratorio, soprattutto per studiare i flussi di particelle che formano il vento solare: si tratta delle comete e in particolare di due di esse, ISON e PanSTARRS, salite recentemente agli onori della cronaca. Studiati dall’osservatorio a raggi X Chandra della NASA, i due corpi celesti sono stati i protagonisti di uno studio edito lo scorso 20 febbraio sulla rivista scientifica The Astrophysical Journal.
Note anche con i ‘nomi in codice’ di C/2012 S1 (ISON) e C/2011 S4 (PanSTARRS), le due comete sono state catturate dagli occhi elettronici di Chandra nel 2013. In quel momento i due astri si trovavano relativamente vicini alla Terra, dopo un lungo viaggio interplanetario iniziato dalla nube di Oort, un’immensa nube di corpi ghiacciati situata in una regione remota dello spazio oltre l’orbita di Plutone. I ‘ritratti’ eseguiti da Chandra, abbinati dalla NASA ad immagini in ottico realizzate dall’astro-fotografo Damian Peach, mostrano – in viola – le emissioni dei raggi X delle due comete. Il diverso aspetto delle emissioni è dovuto alle differenze nel vento solare al momento in cui è stata condotta l’osservazione e nell’atmosfera di ciascuna cometa.
Le emissioni della cometa ISON, nota per essersi disintegrata al perielio il 28 novembre 2013, mostrano una forma parabolica e ben delineata che suggerisce la presenza di una densa atmosfera gassosa. Una diffusa foschia a raggi X, invece, caratterizza PanSTARRS, la cui atmosfera è meno gassosa ma più ricca di polveri. Secondo i ricercatori, queste emissioni di raggi X sono dovute all’urto tra le particelle del vento solare e l’atmosfera della cometa. Sebbene il vento solare sia costituito perlopiù di atomi di elio e di idrogeno, le emissioni osservate derivano da atomi pesanti, vale a dire provenienti da elementi più pesanti come l’ossigeno e il carbonio, spiega l’ASI. Questi specifici atomi, i cui elettroni sono portati via in maggior parte, entrano in collisione con gli atomi neutri presenti nell’atmosfera della cometa. In un processo definito ‘scambio di carica’, un elettrone viene scambiato tra uno di questi atomi neutri, generalmente idrogeno, e un atomo pesante nel vento solare. Dopo una collisione di questo genere, quando l’elettrone catturato si sposta in un’orbita più stretta, si verifica l’emissione di raggi X.
I dati raccolti da Chandra hanno permesso al team di ricerca di calcolare la quantità di carbonio e azoto presente nel vento solare, individuando dei valori che collimano con quelli ottenuti usando altri strumenti, come l’Advanced Composition Explorer della NASA. Quindi, Il modello sviluppato per studiare i dati di Chandra su ISON e PanSTARRS conferma l’importanza delle osservazioni a raggi X per determinare la composizione del vento solare.
