La cometa 55/P Tempel-Tuttle: la madre delle Leonidi

Il 19/12/1865, osservando il cielo di Marsiglia in direzione dell’Orsa Minore, un acuto osservatore di nome William Ernst Tempel, già noto per aver scoperto altre comete ed asteroidi (giunse al rispettabile numero di 16 comete scoperte) scovò un astro chiomato che, pochi giorni più tardi (6/1/1866) ed in tutt’altra parte del mondo, veniva osservato anche da un astronomo dell’Osservatorio di Harvard: Horace Tuttle.

Le condizioni di osservabilità per i due astronomi furono molto diverse, come si può vedere dalle due figure che mostrano le posizioni relative della terra e della cometa nelle date delle prime osservazioni. Dai diagrammi si può notare come per Tempel la cometa fosse visibile per gran parte della notte ad alta declinazione, oltre al fatto che la distanza terra-cometa risultava minore, mentre per Tuttle l'osservazione era possibile soltanto nelle ultime ore della notte prima del crepuscolo mattutino.

W. Tempel 19/12/1865	H. Tuttle 6/1/1866

Posizioni relative Terra-Cometa alla data della scoperta nel 1865-66
da due punti di vista diversi.

Questo nuovo oggetto prese come consuetudine il nome dei fortunati ed abili scopritori, passando alla storia come la cometa Tempel-Tuttle.

In quel passaggio ravvicinato, il perielio venne raggiunto l’11/1/1866. Fu possibile effettuare i calcoli necessari e determinare la periodicità dell’orbita.

Risultò che la cometa aveva già fatto visita ai nostri cieli molte altre volte nel passato, dato che il periodo calcolato da Theodor Oppolzer era di 33.17 anni. Si potè così risalire indietro nel tempo, e risultò ipotizzabile che quella fosse la stessa cometa apparsa nell’868, nel 1366 (il terzo passaggio in ordine di massimo avvicinamento, tra quelli riscontrati storicamente per le comete) e nel 1699 (altro passaggio ravvicinato, diciottesimo in ordine di massimo avvicinamento).

Già in quel tempo era noto che una intensa pioggia di stelle cadenti (sciame meteorico) osservabile verso la metà di Novembre, aveva mostrato dei picchi notevoli di intensità proprio ad intervalli di 33 anni, al punto che, in passato, erano già stati previsti intensi sciami per il 1799 e per il 1833.

La mattina del 13/11/1833 si verificò infatti, dopo un certo incremento dello sciame, una vera e propria tempesta di stelle cadenti. Migliaia di tracce luminose apparivano fuoriuscire dalla zona della costellazione del Leone.

L'astronomo Denison Olmsted, dell'Università di Yale, a partire dall’osservazione che il fenomeno era stato visibile per poco tempo e solo in una parte del pianeta (Nord-America) e che gli oggetti sembravano provenire tutti dallo stesso punto del cielo, azzardò l’ipotesi che lo sciame fosse costituito da materiale cosmico disposto in una particolare zona dell’orbita terrestre. L’attraversamento periodico, annuale, di tale nube da parte della Terra avrebbe prodotto l’entrata delle particelle nell’atmosfera, facendole sembrare provenienti da un particolare punto del cielo, l’apice del moto terrestre sulla sfera celeste.

Fu facile allora prevedere una nuova intensificazione del fenomeno per il novembre del 1866, cosa che puntualmente avvenne con un’intensa caduta (qualche migliaio di meteore all’ora).

Qualche anno prima (1861) D. Kirkwood aveva suggerito che gli sciami meteoritici fossero collegati a residui di comete disgregate, i quali fossero distribuiti lungo le orbite di tali comete e che l’incrocio dell’orbita della Terra con tali agglomerati di residui causasse il fenomeno delle piogge di stelle cadenti.

Queste idee erano confermate dagli studi di H.A.Newton, il quale aveva notato come le orbite delle meteore appartenenti a 2 sciami conosciuti fossero molto simili a quelle di alcune comete.

Fu immediato, a questo punto, collegare i vari fatti e considerare la cometa appena scoperta come la responsabile della pioggia annuale delle Leonidi. Quest’oggetto, quasi insignificante al cospetto di altri e ben più noti ed appariscenti corpi celesti, trovava così il suo posto nella storia come causa di una delle più affascinanti pioggie di meteore osservabili: era dunque la Madre delle Leonidi!

Ogni 33 anni gli astronomi e gli astrofili attendono il passaggio della Tempel-Tuttle per osservarne l’evoluzione, ma soprattutto attendono con ansia il novembre successivo al suo passaggio, nella speranza di poter vedere lo spettacolo delle stelle cadenti.

12 novembre 1799. "Palle di fuoco e stelle cadenti caddero a migliaia una dietro l'altra per quattro ore. (...) Secondo quanto dichiarato da Bonpland, gia' alla prima comparsa del fenomeno non vi era un angolo del cielo, grande tre volte il diametro della luna, che in ogni momento non brulicasse di palle di fuoco e stelle cadenti. Dalle 4 in poi il fenomeno piano piano cessò; ..." - Humboldt

13 novembre 1833. " ... Immaginate una successione costante di palle di fuoco, che assomigliano a razzi e che si irradiano in tutte le direzioni da un unico punto del cielo." (D.Olmsted)
"Durante la notte del 12 novembre si scatenò sulla terra una tempesta di stelle cadenti... Il cielo era segnato in tutte le direzioni da scie luminose e illuminato da spettacolari palle di fuoco. A Boston, la frequenza delle meteore fu stimata a circa la metà di quella dei fiocchi di nave durante una nevicata di media intensità. Il loro numero era maggiore di quanto si potesse contare; quando diminuì l'intensità, si tentò una valutazione, e da questa si calcolò che sarebbero state viste 240.000 meteore durante le nove ore di durata della tempesta."

1966. " ... Intorno alle 4 e 30 la pioggia diventa un furioso temporale, poi una tempesta turbinosa. Centinaia, poi migliaia di meteore vengono sparate attraverso il cielo. Riesco appena a stimarne il numero. Cinque al secondo? Dieci? Venti? Non è possibile! 72.000 all'ora?! ... Quando sorge il sole sono esausto, ma felice. Chi come me ha vegliato fiducioso quella notte, nonostante il parere degli esperti, ha assistito alla più grande pioggia meteorica del ventesimo secolo." (Ken Croswell)

Dopo il 1866 la cometa era attesa per il 1899 e poi per il 1932, ma non fu più riosservata fino al 1965, quando fu rilevata come un oggettino di magnitudine 16 (100.000 volte più debole delle più deboli stelle osservabili ad occhio nudo!) Ma per chi sa attendere… E’ tornata!

La cometa 55/P Tempel-Tuttle è stata ritrovata il 4 Marzo 1997, dopo 33 anni dalla sua ultima visita, da Karen Meech, Olivier Hainant e James Bauer dell’Università delle Haway come un oggetto di magnitudine 22.5. Ciò ha permesso di di confermarne il ritorno e di determinarne con precisione i nuovi elementi orbitali. Il movimento della cometa e della terra sulle rispettive orbite può essere osservato nei due videoclips che potete prelevare da questa pagina stessa. Nel videoa (1268kb) il punto di vista è in posizione simile a quella della figura qui a destra, mentre nel videob (1049kb) la direzione di osservazione è perpendicolare al piano dell'orbita terrestre dal lato del polo nord.

L’orbita di 55/P è abbastanza stabile, mostrando solo piccole variazioni del suo semiasse maggiore attorno al valore di 10.2 UA, e pur avvicinandosi a vari pianeti ed avendo l’afelio presso l’orbita di Urano, non subisce incontri così ravvicinati, nemmeno con Giove, che possano variarne drasticamente l’orbita o farla cadere verso Giove.

L'orbita di una cometa è definita da cinque grandezze (chiamati elementi orbitali) che sono necessarie per determinare la posizione dell'orbita rispetto al sistema solare, la sua forma e le sue dimensioni, ed il movimento della cometa sull'orbita stessa.

Conoscendo in aggiunta l'epoca del passaggio al perielio è possibile calcolare la posizione della cometa in qualsiasi istante cioè la sua Effemeride.

L’orbita viene percorsa in senso retrogrado (orario) con un periodo attuale attorno a 33.22 anni, e non mostra variazioni importanti della longitudine del nodo ascendente (dal 604 al 2197 è passato da 215° a 239°), cosicché l’attraversamento di tale punto da parte della Terra avviene in una data particolarmente stabile (17-18 novembre).

anno	q	w	i	q	a
1965	234.4	172.6	162.7	0.982 UA	10.272 UA
1998	235.3	172.5	162.5	0.976 UA	10.340 UA

Puntualmente è stato possibile osservare la cometa nei primi giorni del 1998, essendosi verificato il passaggio alla minima distanza dalla Terra nella notte tra il 17 ed il 18 gennaio 1998 (foto Nasa), mentre il perielio è stato raggiunto il 28 Febbraio.

Sono state anche confermate le stime sulla luminosità dell’oggetto, normalmente non molto "generoso", avendo potuto osservare una magnitudine attorno a 8, come riportato da molti osservatori, e quindi visibile anche con il solo ausilio di un binocolo.

Le condizioni di osservazione sono state ottimali, in quanto la cometa ha raggiunto la declinazione di +83° (a soli 7° dalla Stella Polare) il 16/17 Gennaio, rendendosi così circumpolare per quasi tutto l’emisfero Nord ed osservabile (per noi) ben alta e per l’intera notte. Il percorso seguito dalla cometa sulla volta celeste è rappresentato nella figura allegata, che potete ingrandire per zone per avere informazioni di dettaglio.

Alcune delle osservazioni da noi effettuate hanno ricevuto anche l’onore della prima pagina presso il sito NASA dedicato all’osservazione delle comete. Le pagine sono riprodotte qui e potete richiamarle (febbraio - marzo).

All'Osservatorio 'Don P.Chiavacci' di Crespano del Grappa, gli astronomi D.Bellio e G.Umbriaco hanno realizzato un breve filmato, condensando circa 40 immagini, prese di seguito nella notte del 20/1/1998 e distribuite su di un intervallo di tempo di circa due ore. Si può osservare il movimento della cometa rispetto alle stelle di sfondo e si può apprezzare la difficoltà che incontrano gli astronomi per fotografare questo tipo di oggetti. Potete prelevare il filmato da questa stessa pagina in formato .fli (circa 2Mb) interpolato oppure non interpolato in formato .fli (circa 1Mb), ambedue visibili con il programma powerflic che potete trovare nel nostro sito per Win95/98 o per WinNT.