È uno dei simboli incontrastati del Natale, splende ma non è una stella; cos’è? La cometa! È ovunque: dal muro di una casa alla punta di un albero, dal centro di una piazza in versione gigantesca al cielo di cartapesta dietro la capanna. Immancabile; dopotutto è stata lei a guidare i Magi fino a Betlemme, no? Stando alle parole del Vangelo di Matteo, no. “Quando videro la stella, si rallegrarono di grandissima gioia”: nessuna cometa è visibile nel cielo.

La tradizione della cometa di Natale inizia ben quattordici secoli dopo la nascita di Gesù: quando, nel 1301, realizzando l’Adorazione dei Magi nella Cappella degli Scrovegni a Padova, Giotto ne dipinge una nel cielo dietro la capanna. In questa occasione è stata una vera cometa ad aver ispirato il grande artista. E non una qualunque: quell’anno è passata per un saluto la cometa di Halley – che alcuni di noi hanno visto nel 1986, e che tornerà a farci visita tra più di quarant’anni, come vedremo più avanti.

L’adorazione dei Magi, affresco di Giotto (Pubblico dominio)

Ma se da una parte è molto probabile che ai Magi non sia apparsa nessuna cometa, dall’altra, più volte negli anni, durante il periodo natalizio, sono state visibili delle vere comete. Ah, la magia del Natale!

La stella di Betlemme: cosa hanno visto i Magi?

Purtroppo non possiamo tornare indietro nel tempo, ad esempio quando è più probabile che sia avvenuta la famosa nascita, ovvero il periodo che va dal 7 al 4 a.e.c, che per esteso diventa avanti era comune. Questa locuzione da un punto di vista temporale ha la stessa valenza della dicitura avanti Cristo ma ha lo scopo di evitare qualsiasi riferimento religioso; nel nostro caso abbiamo una ragione in più per usarla: sarebbe un po’ dissonante ipotizzare che lo stesso Cristo sia nato da 7 a 4 anni prima di se stesso. Qualsiasi sia la sigla, dicevamo che ahinoi non ci è permesso fare un salto nel passato. I calcoli astronomici e i software, però, possono farlo al posto nostro e, sebbene non si saprà mai con certezza cosa si intenda per “stella” nel Vangelo, sono state fatte delle ipotesi su cosa sia successo.

L’ipotesi attualmente più accreditata è che si sia trattato della congiunzione planetaria tripla avvenuta nel 7 a.e.c. Per poter andare avanti, la prima cosa da fare è spostare la nostra mente dalla Terra all’intero Sistema Solare. Questa sorprendente mappa ci può essere di grande aiuto: innanzitutto ci ricorda dove sono i pianeti, in più ci fa vedere in tempo reale dove siamo, chi è vicino a noi, chi è lontano e, giocandoci un po’, anche dove sono satelliti, asteroidi e ovviamente comete. Incredibile!

Con l’ordine dei pianeti ripristinato davanti ai nostri occhi, torniamo alla questione. Congiunzione planetaria tripla. In astronomia, si verifica una congiunzione quando due corpi celesti osservati dalla Terra – pianeti, stelle e così via – si trovano sulla stessa linea retta. Planetaria significa che la congiunzione avviene tra due pianeti. Infine, tripla perché dalla Terra la congiunzione viene vista tre volte nell’arco di alcuni mesi.

Congiunzione Giove-Saturno

Nel 7 a.e.c. è successo che Giove e Saturno si siano allineati col nostro pianeta. Essendo il quinto e sesto del Sistema solare, Giove e Saturno sono piuttosto lenti nel loro giro intorno al Sole rispetto alla Terra: Giove impiega circa dodici anni terrestri e Saturno circa trenta. Questo ha permesso alla rapida Terra di potersi trovare in linea con i due pianeti tre volte nell’arco di circa otto mesi.

Giove e Saturno nel cielo (Credits: Mishal Ibrahim, Unsplash)

Per la prima volta a maggio, la seconda a settembre e la terza a dicembre i nostri conplanetari del passato (licenza poetica) hanno visto Giove e Saturno nello stesso punto del cielo. Guardandoli dalla Terra i due pianeti sembravano sovrapposti tanto da risultare un unico nuovo corpo celeste molto luminoso – in altre parole, una “nuova stella”.

Come dicevamo prima, non possiamo tornare fisicamente indietro nel tempo ma possiamo farlo attraverso i software. Se riapriamo la sorprendente mappa del Sistema solare e andiamo sulla Home (sotto la mappa a sinistra) possiamo impostare anno, mese e giorno di nostro interesse e vedere dove erano posizionati i pianeti: a maggio, settembre e dicembre Terra, Giove e Saturno erano effettivamente sulla stessa linea.

Durata e brillantezza della congiunzione rendono plausibile – ma non certo – che il racconto del Vangelo possa riferirsi proprio a questo evento:”ecco la stella, che avevano visto nel suo sorgere, li precedeva, finché giunse e si fermò”.

Nessuna cometa nel cielo di dicembre del 7 a.e.c., eppure…  non solo la cometa di Natale esiste, ma ne esistono parecchie! Vedrete: sarà una sorpresa.

Come è fatta una cometa?

Le comete sono corpi celesti che hanno da sempre attratto addetti ai lavori (e non) grazie alla loro magnificenza. Immensa, sia nel tempo che nello spazio. L’ultima visibile a occhio nudo è stata la cometa Neowise, che ha fatto capolino nel nostro cielo quest’anno.

Fa venire i brividi pensare che Neowise arrivi dai confini estremi del Sistema solare e che gli ultimi esseri umani ad averla vista siano stati i nostri antenati del V millennio a.e.c. che imparavano a usare l’aratro: il tempo necessario perché Neowise compia un giro intero intorno al Sole, infatti, corrisponde a circa 6800 anni terrestri!

Cosa non vediamo quando una cometa non è visibile

Una delle definizioni che più ha contribuito all’idea che tutti noi abbiamo di cometa è quella dell’astronomo statunitense Fred Lawrence Whipple: una palla di neve sporca di polvere. Ed effettivamente la realtà non è poi così lontana dalla nostra fantasia. Quando le comete si trovano lontane dal calore del Sole sono oggetti scuri fatti di ghiaccio e polvere.

Il ghiaccio si trova nella parte interna ed è composto da acqua e altre sostanze – come metano, azoto e anidride carbonica. La polvere, che si trova esternamente, è invece un complesso di composti organici molto scuri e ha una consistenza simile alla farina. Questo fa sì che i paesaggi polverosi delle comete cambino continuamente: basterebbe un pugno per far crollare un’intera montagna.

Come facciamo a sapere tutte queste cose se le comete si trovano chissà dove nel Sistema solare? Grazie a missioni spaziali, sonde e navicelle! Per esempio, le sonde Vega 1 e Vega 2, lanciate nel 1984 dall’ultima grande missione dell’Unione sovietica, sono passate a pochissimi chilometri dal nucleo della cometa di Halley – ok, ottomila, ma in ambito spaziale sono davvero pochi – e hanno scoperto cose incredibili riguardo la sua temperatura. Essendo “palle di neve” si è sempre pensato che sulle comete facesse freddo e nessuno aveva mai considerato lo spesso strato di materiale organico che ricopre il ghiaccio. Lasciando tutti a bocca aperta, la temperatura della superficie di Halley va dai 27 ai 127 gradi centigradi! Negli strati sottostanti, invece, la temperatura è tanto bassa da permettere al ghiaccio di esistere; infatti, per esempio, se l’acqua solidifica a zero gradi per il metano ne servono almeno -184.

Cosa vediamo quando una cometa è visibile

Quando una cometa si avvicina al Sole, e di conseguenza diventa visibile, ha la classica forma “chioma più coda” che siamo bravissimi a disegnare. Stavolta, però, la realtà è un po’ più complicata, soprattutto per quanto riguarda la coda.

Cometa Neowise, visibile a occhio nudo a luglio 2020 (Credits: mana5280, Unsplash)

La chioma di una cometa: polvere e gas

La chioma è costituita da una nube di polvere e gas e inizia a formarsi quando la cometa si trova ancora piuttosto lontana dal Sole ma abbastanza vicina da esserne influenzata. Il calore della nostra stella, infatti, fa sì che la polvere superficiale della cometa si disperda in tutte le direzioni e che il ghiaccio sottostante cominci a sublimare, ovvero a passare dallo stato solido a quello gassoso.

Siccome la massa della cometa è troppo piccola per trattenere la nube, questa si espande in tutte le direzioni e può raggiungere dimensioni incredibilmente grandi: fino a tre milioni di chilometri, che è come fare Roma-San Francisco 300 volte! E pensare che il nucleo “spento” di una delle comete più grandi, la Hale-Bopp, ha un diametro di appena 60 chilometri, poco meno della distanza Roma-Latina.

La coda… anzi, le code di una cometa

Per quanto riguarda la coda, la prossima volta che ci capiterà di disegnare una cometa (probabilmente a breve, siccome Natale è vicino), per essere più accurati dovremmo fargliene due. Due code. E per fare le cose proprio fatte bene dovremmo disegnarle in scala: lunghe cento volte in più rispetto alla chioma. Ci sono comete, infatti, che hanno code lunghe fino a 300 milioni di chilometri – da Roma a San Francisco 30mila volte.

Tornando con i piedi per terra (ah, no!) una coda è detta di plasma e l’altra di polvere. Quest’ultima è costituita dalla polvere della superficie che viene soffiata via dal vento solare ed è solitamente bianca poiché riflette la luce del Sole. La coda di plasma, invece, è composta dagli atomi della chioma che la radiazione solare ha “spezzato” in due parti, nuclei e elettroni; alcuni di questi “pezzi” assorbono la luce del Sole e per questo la coda risulta colorata.

Da dove vengono e dove vanno le comete

Per descrivere il tragitto delle comete, può esserci utile suddividerle in gruppi proprio in base alla loro orbita. Esistono comete che passano periodicamente intorno al Sole: quelle che impiegano meno di 200 anni a tornare sono dette a breve periodo, se invece impiegano più di due secoli sono dette a lungo periodo. Al contrario, ci sono comete che transitano una sola volta vicino al Sole: quelle non periodiche non tornano più perché il Sole, per gravità, le spinge oltre il Sistema Solare; quelle interstellari invece sono solo di passaggio vicino alla nostra stella, poiché sono state lanciate da una stella esterna al Sistema solare.

Comete a breve periodo

L’ormai nota cometa di Halley torna a essere visibile circa ogni 76 anni: nel punto più vicino al Sole, o perielio, essa si trova tra Mercurio e Venere; nel punto più lontano (afelio) tra Nettuno e Plutone, cioè ai confini del Sistema solare. Halley, infatti, proviene da una zona nota come Cintura di Edgeworth-Kuiper – una regione del Sistema solare che si estende oltre l’orbita di Nettuno e che prende il nome dai due astronomi che a metà del Novecento ne hanno ipotizzato l’esistenza.

L’ultimo perielio è stato osservato il 9 febbraio del 1986, quindi se la matematica e l’astronomia non ci ingannano ora – dopo 34 anni – dovrebbe essere in viaggio verso la Cintura e tra circa quattro anni dovrebbe trovarsi all’afelio. Questa cometa sarà visibile di nuovo tra appunto 41 anni e mezzo: il prossimo perielio è previsto per il 26 luglio 2061, come dicevamo nell’introduzione.

A luglio 2061 tutti a caccia della cometa di Halley (Credits: Greg Rakozy, Unsplash)

Oltre a quelle della Cintura, esiste un altro gruppo di comete a breve periodo: le comete gioviane. Come suggerisce il nome, si trovano nei pressi di Giove; è l’influenza gravitazionale di questo grande pianeta a tenerle qui e a influenzarne le orbite.

Al gruppo delle gioviane appartiene l’impronunciabile Churyumov-Gerasimenko, famosa perché è stata raggiunta nell’agosto del 2014 dalla sonda Rosetta, dell’Agenzia Spaziale Europea. Questa cometa è visibile ogni 6,45 anni: il prossimo perielio (che tra l’altro è vicinissimo alla Terra) è previsto per il 2 novembre del prossimo anno.

Comete a lungo periodo

Hale-Bopp, che come abbiamo detto tra quelle note è la cometa col nucleo più grande, compie un giro intorno al Sole ogni 2520 anni! L’ultima volta è passata nel 1997, quindi toccherà aspettare un bel po’ perché torni a salutare gli abitanti della Terra. Se volessimo raggiungere il punto in cui questa cometa è più lontana dal Sole dovremmo andare da Roma a San Francisco 5 milioni di volte: il suo afelio, infatti, si trova fuori dallo spazio interstellare – cioè dove non c’è più alcuna traccia delle particelle provenienti dalla nostra stella.

Qui possiamo cercare e ammirare in tempo quasi reale tutte queste comete!

Comete visibili una sola volta

Le comete non periodiche fanno dei giri talmente lunghi che… chissà! Proprio a causa dei loro periodi orbitali di migliaia e migliaia di anni, basta una piccola spinta gravitazionale da parte di un pianeta o del Sole stesso per farle scappare dal Sistema solare. Il punto di origine di queste comete potrebbe trovarsi nella Nube di Oort, una zona che sembrerebbe essere un residuo della nebulosa originale da cui si formarono il Sole e i pianeti. La sua esistenza è finora soltanto un’ipotesi: è talmente lontana che non può essere osservata neanche con i telescopi più moderni. La Nube dovrebbe trovarsi infatti in una regione che va da circa 300 miliardi di chilometri a un anno luce dal Sole!

Oltre che le comete non periodiche, da qui potrebbero arrivare anche alcune comete periodiche. Lanciate dalla Nube verso l’interno del Sistema solare, vengono intercettate dalla gravità di Giove o di Nettuno diventando così comete Gioviane o della Cintura di Edgeworth-Kuiper, rispettivamente.

Grande cometa di Natale: visibile nel 2011

Eccoci finalmente alle comete che sono passate a salutarci durante il periodo di Natale.

Ok la scienza, ma ci vuole anche un po’ di magia (Credits: Annie Spratt, Unsplash)

La cometa Lovejoy W1 è la prima di una serie di comete natalizie scoperte dall’astronomo amatoriale australiano Terry Lovejoy. Appartiene alle comete radenti di Kreutz, un gruppo di comete che sembrerebbero essere i frammenti di una cometa più grande andata in mille pezzi a causa dell’impatto col Sole.

La Lovejoy W1 si è meritata il titolo di Grande cometa di Natale perché il giorno del suo perielio – il 16 dicembre 2011 – si è letteralmente tuffata nel Sole ed è sopravvissuta, diventando ben visibile a occhio nudo il 21 dicembre. Ecco delle spettacolari immagini della cometa fotografata da diverse parti del globo. Bella, vero? Purtroppo, essendo di lungo periodo, dovremmo vivere altri 671 anni per vederla un’altra volta. E speriamo che non sia l’ultima!

Altre comete natalizie

La Lovejoy R1 è una cometa di lungo periodo scoperta sempre dall’astronomo australiano nel settembre del 2013. Il primo novembre è diventata visibile a occhio nudo e il 22 dicembre ha raggiunto il punto più vicino al Sole. La rivedremo tra circa 7mila anni.

L’anno successivo, ad agosto, Terry Lovejoy ha scoperto una terza cometa natalizia: Lovejoy Q2 è stata visibile, infatti, durante i mesi di dicembre e gennaio ed è arrivata al perielio il 30 gennaio 2015. Più che cometa di Natale, però, la Lovejoy del 2014 dovrebbe essere ricordata come cometa di Capodanno: per la prima volta, infatti, è stato trovato in una cometa alcol etilico! Durante il periodo di massima attività la cometa ha rilasciato tanto alcol quanto 500 bottiglie di vino al secondo!

Un’ultima cometa natalizia degna di nota è niente meno che la cometa di Halley. Sì, proprio la stessa cometa che Giotto ha dipinto dietro la capanna di Gesù è comparsa nel cielo la notte di Natale del 1758.

Quante comete nel cielo nel periodo di Natale! (Credits: Gareth Harper, Unsplash)

Quell’anno il passaggio di Halley era atteso da tutti, astronomi e non, poiché era la prima volta in cui era stato previsto il ritorno di una cometa. Anni prima, infatti, l’astronomo inglese Edmund Halley aveva applicato la neonata teoria della gravità di Newton allo studio delle comete per dimostrare che le orbite di questi corpi celesti si possono prevedere. Quindi, sosteneva, la cometa che egli stesso aveva osservato nel 1682 era la stessa passata nel 1607 (quando una cometa era stata vista da Keplero), nel 1531 e così via ad intervalli di 76 anni. Allo stesso modo, diceva, questa cometa sarebbe passata nel 1758-59, nel 1834-35 e così via ad intervalli di 76 anni.

Effettivamente, così è stato, così è – ricordiamoci di segnare sul calendario il 2061 – e così sarà per ancora molto tempo probabilmente.

Appuntamenti nel cielo di dicembre 2020

Parlare così tanto di eventi spettacolari avvenuti nel passato e previsti per il futuro potrebbe averci fatto avvertire una sensazione simile alla fernweh – parola che i tedeschi usano per descrivere la nostalgia di un luogo lontano che magari non abbiamo mai visitato. Ma fermi tutti: per questo mese sono previsti nel cielo alcuni eventi niente male!

La sera del 21 dicembre sarà visibile proprio una congiunzione planetaria tra Giove e Saturno! Per un piccolo spoiler possiamo usare un affascinantissimo software (l’ultimo, promesso!) di nome Stellarium: andando su stellarium-web.org, cercando per esempio Saturno e andando avanti nei giorni fino al 21 dicembre, con la tabellina in basso a destra, possiamo vedere che Giove e Saturno si avvicineranno sempre di più fino a sembrare un unico corpo celeste.

Ancora più spettacolare: proprio nel momento in cui questo articolo vedrà la luce, sulle nostre teste sarà visibile lo sciame meteorico delle Geminidi. In altre parole: dal 3 al 19 dicembre, con un picco il 13 (cioè oggi) saranno visibili nel cielo le “stelle cadenti” che derivano dalla frammentazione dell’asteroide Phaethon – poi ribattezzato cometa di roccia! Per conoscere meglio questo fenomeno (e altri) e scoprire dove puntare i nostri occhi, ecco il primo video della serie “Chirstmas Carols – i racconti sotto l’albero di Natale” realizzato dai ragazzi di Melody On Time in collaborazione con l’Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma Valle d’Aosta.

Buona visione e feste spaziali!