Ricostruzione schematica di un incontro del Solar Orbiter con la coda di gas ionico della cometa frammentata C/2019 Y4 (ATLAS). Nel diagramma, le linee identificano le linee del campo magnetico interplanetario nel vento solare; questi sono drappeggiati attorno alla cometa e formano la tipica coda magnetica con orientamento opposto ai due lati. I dati del Solar Orbiter del magnetometro MAG dell'Imperial College sono mostrati lungo la traiettoria del veicolo spaziale attraverso la struttura:le frecce indicano la direzione del campo magnetico, e la lunghezza la sua intensità. Il confine netto identificato tra la coda e il vento solare ambientale sul lato drappeggiato è indicato dalla linea tratteggiata magenta. Credito:L. Matteini / Imperial College London
Un fortuito sorvolo della coda di una cometa disintegrata ha offerto agli scienziati un'opportunità unica di studiare queste straordinarie strutture, in una nuova ricerca presentata oggi al National Astronomy Meeting 2021.
La cometa ATLAS si è frammentata poco prima del suo massimo avvicinamento al Sole lo scorso anno, lasciando la sua precedente coda trascinarsi nello spazio sotto forma di nuvole sottili di polvere e particelle cariche. La disintegrazione è stata osservata dal telescopio spaziale Hubble nell'aprile 2020, ma più recentemente il veicolo spaziale dell'ESA Solar Orbiter ha volato vicino ai resti della coda nel corso della sua missione in corso.
Questo fortunato incontro ha offerto ai ricercatori un'opportunità unica di studiare la struttura di una coda cometaria isolata. Utilizzando misurazioni combinate di tutti gli strumenti in situ di Solar Orbiter, gli scienziati hanno ricostruito l'incontro con la coda di ATLAS. Il modello risultante indica che il campo magnetico interplanetario ambientale trasportato dal vento solare si "avvolge" attorno alla cometa, e circonda una regione centrale della coda con un campo magnetico più debole.
Le comete sono tipicamente caratterizzate da due code separate; uno è la famosa coda di polvere brillante e curva, l'altro, tipicamente più debole, è la coda ionica. La coda ionica nasce dall'interazione tra il gas della cometa e il vento solare circostante, il gas caldo di particelle cariche che soffia costantemente dal Sole e permea l'intero Sistema Solare.
Immagine del telescopio spaziale Hubble della cometa C/2019 Y4 (ATLAS), preso il 20 aprile 2020, fornendo la visione più nitida fino ad oggi della rottura del nucleo solido della cometa. La vista dall'alto di Hubble identifica fino a 30 frammenti separati, e distingue pezzi che hanno all'incirca le dimensioni di una casa. Prima della rottura, l'intero nucleo della cometa potrebbe essere stato lungo quanto uno o due campi da calcio. La cometa si trovava a circa 91 milioni di miglia (146 milioni di chilometri) dalla Terra quando è stata scattata l'immagine. Credito:NASA / ESA / STScI / D. Jewitt (UCLA)
Quando il vento solare interagisce con un ostacolo solido, come una cometa, si pensa che il suo campo magnetico si pieghi e si "avvolga" attorno ad esso. La presenza simultanea di drappeggio del campo magnetico e ioni cometari rilasciati dalla fusione del nucleo ghiacciato produce quindi la caratteristica seconda coda ionica, che può estendersi per grandi distanze a valle del nucleo della cometa.
Lorenzo Mattini, un fisico solare all'Imperial College di Londra e leader del lavoro, dice che "questo è un evento piuttosto unico, e un'entusiasmante opportunità per noi di studiare la composizione e la struttura delle code delle comete con dettagli senza precedenti. Si spera che con la Parker Solar Probe e il Solar Orbiter che ora orbitano intorno al Sole più vicini che mai, questi eventi potrebbero diventare molto più comuni in futuro!"
Questo è il primo rilevamento di una coda di cometa che si verifica così vicino al Sole, ben all'interno dell'orbita di Venere. È anche uno dei pochissimi casi in cui gli scienziati sono stati in grado di effettuare misurazioni dirette da una cometa frammentata. Si prevede che i dati di questo incontro contribuiranno notevolmente alla nostra comprensione dell'interazione delle comete con il vento solare e della struttura e formazione delle loro code ioniche.
