Vivavoce - Rivista d'area dei Castelli Romani

RIVISTA D'AREA DEI CASTELLI ROMANI

Quelli che la fisica...

Stella di Natale, globo di fuoco, mirata stella, stella chiomata…

...sono solo alcuni dei nomi utilizzati per indicare le comete. La più famosa nella tradizione occidentale è la stella di Betlemme, la Stella Cometa. Il nome "cometa" deriva dal latino "coma" che significa chioma ed individua la caratteristica luminosità del nucleo. Tra i corpi minori del nostro sistema planetario solo le comete sono note dall'antichità. Erano probabilmente già conosciute dai Caldei e dagli Assiro-Babilonesi. Gli astronomi cinesi attorno al 200 a.C. registravano nei loro annali il passaggio nel cielo di quella che oggi è chiamata Cometa di Halley. Democrito le assimilava ad effetti ottici, Aristotele invece le riteneva meteore che si incendiavano, quindi solo fenomeni atmosferici. Soltanto Seneca, che alle comete ha dedicato uno dei libri delle Naturales Quaestiones, dopo aver confutato le numerose teorie esistenti, affermava che una cometa non è un fuoco temporaneo accesosi all'improvviso, ma un'opera eterna della natura come lo sono i pianeti che si allontanavano però molto meno delle comete dal Sole. Come in moltissimi altri campi della scienza, l'opinione di Aristotele prevalse per tutto il Medioevo. Nel Seicento Cartesio, il razionale scienziato-filosofo francese, considerava le comete astri in estinzione vaganti nel cosmo, sfuggiti ai vortici dell'etere che mantengono le stelle nelle loro posizioni. Keplero riteneva che il Sole possedesse una "forza motrice" - primitiva idea di forza di gravitazione - che scaturiva dai raggi solari, capace di muovere i pianeti. Tali raggi, secondo Keplero, trascinano lontano dal Sole le particelle costituenti la chioma, dando origine alla coda delle comete che, lambendo la Terra, porta gravi pestilenze. Galileo Galilei, riprendendo l'opinione di Democrito nel 1623, le considerava apparenze prodotte dai raggi solari. Ancora nel 1665, nell'opera De cometis, lo scrittore inglese John Gadbury descrive la terribile serie di pestilenze e carestie associate alla comparsa delle comete.
Le Comete hanno sempre allo stesso tempo affascinato ed intimorito gli uomini. Affascinato per il loro aspetto imponente, per la loro forma diversa dagli altri corpi celesti, per la loro novità. Intimorito e terrorizzato per la singolarità del loro movimento, non riconducibile ad alcuna regola o previsione che perturba l'immutabilità dei cieli. Nelle antiche credenze popolari, le comete sono non tanto oggetto di curiosità quanto causa di apprensione. La loro improvvisa apparizione nel cielo, la loro forma così inconsueta tra gli astri le ha fatte ritenere annunciatrici di grandi cataclismi e sventure e le ha associate ad eventi catastrofici, a carestie, epidemie, pestilenze e guerre. Carl Sagan, grande astronomo e grande divulgatore scientifico, riteneva che i nostri antenati, durante la preistoria, molte decine di migliaia di anni fa, avessero assistito con terrore all'impatto di una cometa sulla Terra e che paure ataviche abbiano da allora lasciato un segno incancellabile nella specie umana. Molto raramente le comete sono state considerate annunciatrici di eventi straordinari ma positivi: un esempio è l'avvento ad imperatore di Augusto Cesare, ma sicuramente più famoso è quello della Stella Cometa della tradizione cattolica. Qui però il discorso si complica. Il vangelo di Matteo è l'unico a parlare genericamente di una stella. "Dall'Oriente a Gerusalemme alcuni Magi andavano chiedendo ove fosse nato questo Re dei Giudei, avevano visto la sua stella al suo sorgere ed erano venuti ad adorarlo [...]. Allora Erode, accolti segretamente i Magi, si informò accuratamente da loro circa l'epoca in cui la stella era apparsa [...]. Udito il re, essi partirono ed ecco, la stella che avevano visto al suo sorgere, apparve di fronte a loro, finché si arrestò sul luogo dove stava il Bambino". Del resto nessuna cometa apparve nei cieli attorno all'anno zero (la nascita di Betlemme viene datata dagli storici tra il 7 a.c. e il 4 a.c.). La stella dei Magi deve quindi essere probabilmente identificata con la congiunzione di Giove e Saturno, fenomeno raro, di grande valore emotivo popolare ma non con una cometa che, qualora fosse apparsa, sarebbe stata, come abbiamo visto, fonte di sentimenti negativi quindi non associabile al lieto evento della tradizione cristiana. Solo un raffinato inganno avrebbe dato origine, molti secoli dopo, al mito della Stella Cometa.

Nelle arti figurative varie sono le rappresentazioni delle comete. Famosa è quella del cosiddetto di, un ricamo lungo 70 metri di lana su lino. In una delle numerose scene rappresentate nell'arazzo è raffigurato l'avvistamento di una cometa (Isti mirant stella), probabilmente la Halley. Questo evento fu interpretato dai Sassoni come un segno della sconfitta riportata nel 1066 ad Hastings dove trovò la morte Arnoldo II d'Inghilterra. Anche Giotto rappresentò una cometa nei suoi affreschi: Lo fece una sola volta nel 1303 a Padova.

Un primo passo verso la comprensione scientifica delle comete venne fatto nel 1705 dall'astronomo Edmund Halley. Seguendo un precedente lavoro di Newton, ed utilizzando le leggi della gravitazione, dimostrò che le orbite relative alle osservazioni del 1531, del 1607 e del 1682 dovevano riferirsi a passaggi in prossimità della Terra di uno stesso corpo celeste che gravitava attorno al Sole come i pianeti, sia pure su un'orbita molto più ellittica. Egli previde il successivo passaggio che avvenne nel 1795 53 anni dopo la sua morte. Il periodo medio che la cometa impiega a percorrere l'orbita è di circa 76 anni. Molte osservazioni possono farsi risalire a passaggi di questo unico corpo celeste. La prima registrazione di un suo apparire si trova negli annali astronomici cinesi attorno al 200 a.C.. Il passaggio ricorrente di una stella con ciclo di 70 anni è anche annotato nell'antico testo ebraico del Talmud e viene giudicato essere la causa di molti naufragi per l'inganno che origina nell'interpretazione dei punti cardinali. L'ultimo passaggio della cometa Halley è stato quello del 1986; la attendiamo nuovamente nel 2061. I passaggi prossimi all'epoca di Cristo sono avvenuti nell'11 a.C. e nell'anno 66. Non ci fu dunque alcun passaggio durante tutta la vita di Gesù. La stella che guidò i Magi non può quindi essere in alcun modo la cometa di Halley: di fatto non può essere una cometa. Eppure il mito della Stella Cometa è molto radicato nella nostra cultura: scaturisce da un raffinato inganno tutto italiano...
Una volta compreso che le comete sono oggetti del Sistema Solare, che percorrono orbite definite e riappaiono regolarmente, si avviò uno studio sistematico per la loro identificazione. L'astronomo francese Charlie Messier è oggi ricordato per il suo catalogo. In effetti il catalogo, che include 101 corpi celesti (nebulose, gruppi di stelle, galassie), nasce quasi per caso durante la ricerca di una cometa. Il 28 agosto 1758 l'astronomo francese scopre un oggetto celeste poco luminoso che inizialmente confonde con una cometa. Misurazioni successive mostrano però che esso è immobile. Si tratta della nebulosa del Granchio nella costellazione del Toro, resto dell'esplosione di una supernovae avvenuta 6,3 migliaia di anni fa. Classificata come M1, diviene il primo oggetto del famoso catalogo. Charlie Messier era infatti un grande cacciatore di comete e la sua ambizione era quella di essere tramandato alla storia per questo preciso motivo. Ora che le comete sono riconosciute come oggetti celesti, erranti come i pianeti, ma eterni e regolari, soggetti alle leggi della fisica, esse possono anche essere spogliate di nefande premonizioni. È così che Messier nel 1808, ormai anziano, dedica la scoperta della cometa da lui osservata nel 1769 a Napoleone.
Molte sono le comete osservate dall'antichità ad oggi. Si deve comunque aspettare fino al 1949 per cominciare a conoscere la natura di questi corpi celesti, quando l'astronomo americano Fred L.Whipple enuncia la teoria in base alla quale altro non sono che palle di neve frammiste a polveri di varia natura. Gli studi successivi, tra i quali le osservazioni delle sonde spaziali (come quelle della sonda Giotto che ha avvicinato la cometa di Halley fino a 600 km), convalidano questa ipotesi: le comete sono composte da rocce mescolate a gas congelati, acqua, metano, ammoniaca e polveri di vari materiali. Nulla a che vedere con il globo di fuoco dipinto da Giotto nel suo dipinto nella Cappella degli Scrovegni a Padova.
Oggi possiamo rispondere anche all'antica domanda: da dove vengono le comete? La risposta soddisfa appieno le aspettative di Seneca : "dal Sistema Solare". Comunemente si ritiene che il Sistema Solare abbia un confine con l'orbita di Plutone, il pianeta più lontano. Non è così. La gravità del Sole si estende ovviamente ben oltre e fa sentire il suo effetto fino a circa metà della distanza tra Sole e Proxima Centauri, la stella più vicina, cioè fino a circa 3000 volte la distanza tra il Sole e il punto più lontano dell'orbita di Plutone. Questo spazio prende il nome di nuvola di Oort, dall'astronomo inglese che nel 1950 ne propose l'esistenza, basandosi sullo studio statistico delle orbite delle comete. La nube di Oort è il residuo fossile cosmico di 5 miliardi di anni fa, quando ebbe inizio la formazione del Sole e dei pianeti con l'addensamento della primordiale nube di gas e polveri. Mentre nella zona centrale si formavano il Sole e densi pianeti interni e nella zona intermedia i grandi pianeti gassosi, il materiale delle zone più esterne restava nelle condizioni iniziali gravitando lentamente in orbite lontanissime. Al di là dei pianeti esiste quindi una zona occupata da residui della nube primordiale. Si tratta di miliardi di nuclei di materiale, di gas vari, e polveri cosmiche. Quando sono occasionalmente perturbati dall'influenza di stelle prossime al Sistema Solare, questi nuclei vengono allontanati dalla loro orbita circolare, proiettati verso l'interno del Sistema Solare ed accelerati dai pianeti esterni in orbite ellittiche verso il Sole. Ecco le comete iniziare il loro viaggio ancora senza chioma a senza coda. In effetti si ritiene che le abbiano due origini: la nube di Oort quelle di lungo periodo, mentre quelle di più breve periodo proverrebbero da una regione situata mille volte circa più vicino al Sole, al confine con Nettuno. Lo studio della composizione chimica delle comete fornisce quindi preziose indicazioni sulla formazione del Sistema Solare e sulla materia primordiale della quale anche noi siamo figli.
Nonostante il loro aspetto talvolta maestoso, le comete sono corpi estremamente evanescenti. La parte principale di una cometa, in cui è concentrata quasi tutta la sua massa, è il nucleo. una palla di ghiaccio, una spugna di neve intrisa di granelli di polvere. Il diametro del nucleo è di alcuni chilometri. Man mano che la cometa penetra nel nostro sistema planetario viene esposta alle radiazioni solari, che provocano l'evaporazione del ghiaccio e dei materiali volatili che si espandono attorno al nucleo solido. Ecco formarsi la chioma: essa è l'atmosfera della cometa che, illuminata dal Sole, costituisce l'alone luminoso attorno al nucleo che la rende visibile. La chioma è costituita da getti di gas che possono estendersi per decine di migliaia di chilometri. Nel gas sono presenti granuli di pulviscolo, con diametri fra 0,1 e 10 milionesimi di millimetro, composti da molecole di magnesio, silicio e ferro, con idrogeno, carbonio, azoto e ossigeno. Quando la cometa è più vicina al Sole, parte della sua chioma gassosa viene spinta dal flusso di particelle emesse dal Sole a più di 500 km al secondo (è il cosiddetto vento solare). Si forma allora la coda della cometa, che è sempre diretta in direzione opposta al Sole e che può raggiungere lunghezze di centinaia di milioni di chilometri disperdendo nello spazio i suoi granelli di polvere. Quando l'orbita della Terra attraversa quella già percorsa da una cometa i detriti abbandonati lungo il cammino entrano nell'atmosfera terrestre ad altissima velocità (la Terra si muove a decine di chilometri al secondo) e si incendiano. Sono le spettacolari piogge di stelle cadenti a cui assistiamo ogni anno regolarmente, ad esempio in agosto. Talvolta, come è accaduto nel 1975 alla cometa West, il nucleo può dividersi in più parti dando luogo ad altre comete. Dopo ripetuti passaggi, specie nel caso di comete con breve periodo orbitale, sotto effetto della radiazione e del vento solare i materiali volatili e le polveri presenti sul nucleo si esauriscono. La cometa ormai è per sempre un masso oscuro, un asteroide difficilmente osservabile.
Per chi entra nella cappella degli Scrovegni a Padova, dopo avere superato la sala di condizionamento, l'immagine è indimenticabile: gli affreschi di Giotto catturano il visitatore in tutta la sua capacità partecipativa. Tra gli altri dipinti ecco la natività: l'astro dei Magi non è una stella piccola e stilizzata, con raggi di luce a illuminare il neonato secondo l'iconografia consolidata. La cometa, grande e sfavillante, domina il cielo dell'affresco. La chioma rossa vibra con energia; al suo centro si trova la stella raggiata, la quale rappresenta il luminoso centro di condensazione. La coda striata conferisce un senso dinamico all'arco tracciato dalla cometa nel suo passaggio attraverso il cielo. Probabilmente affascinato dall'osservazione della Halley , ma comunque osservante di Aristotele (che vuole le comete esalazioni infiammate), Giotto dipinge una cometa di fuoco invece della consueta stella. Il suo "misfatto" storico è comunque compiuto. Da allora in poi la stella della natività sarà per sempre la Stella Cometa.
Le splendide comete, le annunciatrici di eventi terrificanti o meravigliosi, vivono e muoiono seminando nello spazio le loro polveri, lasciando gli uomini, liberati dalla scienza, raccontarsi i loro miti ormai divenuti inoffensivi...