di Mattia Piccoli

Nell’articolo della precedente edizione, ho parlato della cometa 29P e della sua peculiarità di riuscire a sviluppare una chioma e quindi di far sublimare i ghiacci di cui è composta anche a una distanza dal Sole alla quale ciò non sarebbe possibile. 29P presenta anche altre stranezze: la sua orbita per esempio è quasi circolare a differenza della maggior parte delle comete attive e ha un periodo di rotazione attorno al proprio asse che è circa 40 volte il valore medio delle altre comete. L’articolo si è concluso con un grande punto interrogativo:
“Come fa 29P ad essere attiva?”
È giunta l’ora di cercare di dare una risposta a questo quesito.

Le comete, come gli asteroidi e altri corpi minori del Sistema solare, si sono formate in larga parte per aggregazione di oggetti più piccoli, unitisi sotto la spinta delle loro deboli forze gravitazionali. Dato che questo meccanismo di formazione dà origine ad oggetti poco compatti, ne risulta che le comete (anche a causa di altri fattori) sono oggetti lacunosi, ricchi cioè di porosità e cavità. Questi spazi tendono a riempirsi con una soluzione eutettica di molecole volatili, idrocarburi e altre molecole organiche. Con il termine “soluzione eutettica” si fa riferimento a una miscela di due sostanze il cui punto di fusione è più basso di quello delle sostanze pure (un esempio è l’acqua salata che congela a circa -21°C).
Le cavità coinvolte nell’attività della cometa sono prossime alla superficie e sono pertanto influenzate dall’irradiazione superficiale data dal Sole. Durante la fase diurna la soluzione è allo stato liquido (anche per la pressione costante all’interno della cavità che è mantenuta sigillata dalla polvere compattata che la circonda), quando però ha inizio la lunga notte di 29P (il giorno dura quasi 2 mesi) la temperatura inizia lentamente a diminuire e il freddo a “penetrare” sempre più in profondità. Tutto ciò conduce ad una cristallizzazione frazionata, quindi alla solidificazione nella parte superiore delle cavità, la zona più fredda, delle sostanze con la temperatura di congelamento più alta, come l’acqua e gli idrocarburi. La cristallizzazione dell’acqua è un processo esotermico e parte dell’energia rilasciata viene trasmessa al criomagma che così riesce a mantenersi per più tempo allo stato liquido.
Quando la parte superficiale della cavità viene di nuovo irradiata dal Sole, la temperatura del criomagma lentamente aumenta e allo stesso modo la sua pressione, finché il “tappo” di ghiaccio che divide la cavità dallo spazio interstellare non cede e si disloca. Il criomagma è un liquido in cui sono disciolti dei gas che può essere paragonato allo champagne in quanto anch’esso è un liquido contenente gas in soluzione. Pensiamo per un momento proprio a una bottiglia di champagne: la pressione  all’interno è maggiore rispetto a quella esterna e l’anidride carbonica che dà la tipica “frizzantezza” all’alcolico francese rimane in soluzione. Quando la bottiglia viene stappata la pressione raggiunge rapidamente quella ambientale, nella quale l’anidride carbonica non può mantenersi alla concentrazione alla quale si trova nello champagne imbottigliato. A questo punto avviene una violenta essoluzione, ovvero nel liquido si formano le tipiche bolle che provocano un’“eruzione” in una fontana di schiuma (le esplosioni che avvengono nella lava/magma all’interno dei vulcani non sono altro che l’essoluzione del magma, ovvero la degassazione di roccia fusa “frizzante”) . La stessa cosa avviene con il criomagma che si degassa a causa del repentino abbassamento della pressione. Durante il degassamento del criomagma, come nel magma vulcanico, avviene un rilascio esplosivo del gas che proietta parte del materiale solido e liquido contenuto all’interno della cavità nello spazio interplanetario. E’ così che ha origine la chioma della cometa.

La teoria che ho qui esposto è tratta dall’articolo:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103516000348
ultimo di una trilogia sulla cometa 29P.