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giovedì 17 ottobre 2019

LA GRANDE COMETA DONATI, il grande evento astronomico del XIX° secolo. by Giovanni Donati - INSA.

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Aggiornato il 17/10/2019

LA GRANDE COMETA DONATI

Designazione e scoperta:
La cometa Donati , o cometa di Donati , formalmente designata C / 1858 L1 e 1858 VI , è una cometa di lunga periodo che prende il nome dall'astronomo italiano Giovanni Battista Donati che la osservò per la prima volta il 2 giugno 1858. Dopo la Grande Cometa del 1811 , fu la cometa più brillante che apparve nel 19° secolo. È stata anche la prima cometa ad essere fotografata, ma purtroppo le lastre fotografiche sono andate perdute, ma ci restano i dipinti dei grandi artisti dell'epoca a riportarne la magnificenza.


Osservazioni:
Donati osservò per la prima volta la cometa il 2 giugno dall'Osservatorio di Firenze: inizialmente era visibile come un piccolo oggetto simile a una nebulosa di magnitudine +7 vicino alla "testa" di Leone.
A metà agosto, la situazione di osservazione migliorò ancora e la cometa è stata stimata in questo momento a una luminosità di +4,5 mag. Le prime osservazioni ad occhio nudo probabilmente raggiungono Karl Christian Bruhns a Berlino il 28 agosto e il 2 settembre, quando la luminosità era da +3 a +4 mag. Due settimane dopo, il 17 settembre, aveva già raggiunto +1,4 mag.
A settembre è passata nell'Orsa Maggiore , ed ha iniziato a svilupparsi una coda , che è cresciuta dal 1° il 1 settembre fino a 25° alla fine del mese. La coda stessa ha mostrato dall'8 settembre chiare strisce orizzontali (strie) ed era leggermente curva. La luminosità della cometa è stata di 0 mag da fine settembre a metà ottobre e tra il 22 settembre e l'8 ottobre la cometa è stata osservata da numerosi osservatori, tra cui Johann Heinrich Mädler , Karl Christian Bruhns, Johann Friedrich Julius Schmidt , George Phillips Bond e William Rutter Dawes , con i telescopi nel cielo diurno.
Dopo il passaggio al perielio, la cometa sviluppò non solo la coda di polvere curva ma anche una coda di plasma diritta di lunghezza sempre maggiore, che era di 40° il 6 ottobre. Anche la coda di polvere raggiunse una tale lunghezza l'11 ottobre al momento della più grande approssimazione della cometa sulla terra , mentre la sua larghezza raggiunse da 10 a 16°. Successivamente, la lunghezza della coda diminuì rapidamente e raggiunse il 17 ottobre, soli 5°.
Per gran parte della sua apparizione ha occupato una posizione unica (tra le grandi comete) nel cielo ed era particolarmente ben posizionata per gli spettatori dell'emisfero settentrionale.
Fu nel punto più vicino alla Terra il 10 ottobre 1858 e per gran parte di ottobre fu un oggetto brillante con una lunga coda di polvere simile a uno scimitarra e una coda di gas prominente. Rimase un oggetto visibile ad occhio nudo fino a novembre per gli osservatori dell'emisfero australe. L'osservazione finale fu fatta da William Mann, capo assistente del Royal Observatory, al Capo di Buona Speranza , che la rilevò come una debole nebulosità il 4 marzo 1859.
Durante la sua apparizione la cometa fu particolarmente studiata da vicino dall'astronomo George Phillips Bond e da suo padre William Cranch Bond . GP Bond ha incorporato queste osservazioni e quelle di molti altri astronomi in una monografia, " Un resoconto della grande cometa del 1858 ", che rimane il suo lavoro scientifico più importante e per il quale gli è stata assegnata la medaglia d'oro della Royal Astronomical Society , è stato il primo astronomo americano a ricevere il premio.
La cometa di Donati è stata fotografata con successo il 27 settembre da W. Usherwood, un ritrattista di Walton-on-the-Hill , nel Surrey, usando un'esposizione di 7 secondi con un obiettivo f /2.4, ed è stata la prima volta che una cometa è stata fotografata. La fotografia di Usherwood, che non è sopravvissuta al tempo, mostrava una regione luminosa attorno al nucleo della cometa e una parte della coda. Anche GP Bond fotografò con successo la cometa il 28 settembre presso l' Harvard College Observatory , la prima fotografia di una cometa attraverso un telescopio. Ha fatto diversi tentativi aumentando i tempi di esposizione, ottenendo finalmente un'immagine riconoscibile. In seguito scrisse, " solo il nucleo e una piccola nebulosità di 15" di diametro agivano sulla piastra in un'esposizione di sei minuti ".

Caratteristiche:
Una caratteristica speciale di questa cometa, che poteva essere vista solo telescopicamente, era la ricchezza di dettagli nella chioma interna . Il 15 settembre 1858, Wilhelm Foerster osservò per la prima volta qualcosa che descrisse come "un deflusso distinto". Anche Arthur von Auwers osservò nella prima metà di ottobre un "ciuffo o ventaglio", che emanava dal nucleo della cometa al sole . Allo stesso tempo, sono state osservate anche sei o sette guaine attorno al nucleo della cometa, che sembrava diffondersi in coma, indebolendosi dall'interno verso l'esterno.
Una possibile spiegazione per questo potrebbe essere trovata solo con nuove conoscenze sulla struttura delle comete nella seconda metà del 20° secolo . Si ritiene che ad un certo punto del nucleo cometario, la superficie relativamente inattiva sia stata rotta da un processo, esponendo così regioni più profonde. A causa della rotazione della cometa, questo sito è stato periodicamente esposto alla luce solare e ha reagito durante questo periodo con una degassificazione energica. Le nuvole di gas in movimento sono state formate dalla rotazione della cometa in bracci a spirale e spazzate via dal vento solare in guaine in espansione. L'astronomo Fred Whipple a calcolato da queste osservazioni un periodo di rotazione del nucleo cometario di circa 4 ore e mezza. Questa rotazione sarebbe insolitamente veloce e alla fine potrebbe causare la demolizione del nucleo cometario instabile dalle forze centrifughe .


Parametri orbitali:
Le orbite definitive per la cometa sono state calcolate da Friedrich Emil von Asten e George William Hill , quest'ultima basata su quasi 1000 posizioni. La cometa aveva un'inclinazione orbitale di 116,9°. A causa della sua lunga orbita ellittica, si stima che la cometa di Donati non sarà più vista passare vicino alla Terra fino al 4° millennio : Asten calcolò una data del perielio per settembre 3738 e un periodo orbitale di 1880 anni, e Hill suggerì il settembre 3808 e un periodo di 1950 anni .
A partire dal 2019 , il programma JPL Horizons stima che la cometa sia a 145 UA (22  miliardi di  km ) dal Sole e continui ad allontanarsi dal Sole a 2,4 km / s .
Più recentemente, Richard L. Branham ha calcolato elementi orbitali nuovi e migliorati per la cometa usando più di 2000 osservazioni tra giugno 1858 e marzo 1859 e tenendo conto delle perturbazioni di tutti i pianeti e di altre moderne tecniche matematiche. I suoi valori determinati per il semiasse-maggiore sono 154,9 UA e il periodo orbitale 1927 anni.
Secondo i suoi calcoli, nell'anno 3759 la cometa passerà di nuovo vicino alla terra ad una distanza di 0,84 UA.

( Diagramma dell'orbita dell'epoca ).

( Grafico dell'orbita - JPL ).

Cultura popolare:
La cometa di Donati è considerata una delle comete più belle mai osservate, ed è stata una delle più brillanti del secolo XIX°, facendo una forte impressione sia sugli artisti che sul pubblico in generale.
Dopo un precedente periodo di isteria sul tema delle comete, in particolare a Parigi (causato in parte da calcoli errati di John Russell Hind che suggerivano che avrebbe colpito la Terra nel giugno 1857), la cometa di Donati continuò ad essere la più osservata del secolo grazie alla sua eccellente visibilità nei cieli scuri per gli spettatori dell'emisfero settentrionale, in particolare in Europa, e per il bel tempo a settembre e ottobre. William Henry Smyth , un astronomo inglese, lo ha ricordato come "uno degli oggetti più belli che io abbia mai visto ".
Lo stesso Donati, che fu una figura relativamente oscura, fu spinto allo status di eroe astronomico, e la cometa aiutò a coltivare un entusiasmo generale per l'astronomia tra il pubblico.

La cometa di Donati appare come una striscia e una stella nel cielo della prima serata di un dipinto di William Dyce , Pegwell Bay, Kent - un ricordo del 5 ottobre 1858 .


È stato descritto in una serie di schizzi e in almeno un dipinto di William Turner di Oxford , e in un dipinto "La cometa del 1858, vista dalle alture di Dartmoor", di Samuel Palmer .

La cometa di Yell'ham , una poesia del 1902 di Thomas Hardy , fu ispirata dai suoi ricordi della cometa di Donati.
Anche il re Mongkut del Siam, uno studioso che era in grado di eseguire calcoli astronomici, osservò la cometa e cercò di sradicare le paure superstiziose del suo popolo parlando in pubblico. Anche in Giappone la cometa è stata osservata e interpretata in modo esaustivo, sia come un cattivo presagio , come appariva in un momento difficile, sia come un presagio di tempi migliori.
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A cura di Giovanni Donati.


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