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ELENCO POST:

giovedì 28 ottobre 2021

LA COMETA PERDUTA 3D/BIELA caratteristiche e storia dei suoi passaggi. by INSA.

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Aggiornato il 10/12/2021

3D/BIELA

La 3D/Biela (chiamata anche cometa di Biela) era una cometa della famiglia di Giove, che è stata osservata quattro volte tra il 1772 e il 1832 (che fu il primo ritorno confermato). 
Quando tornò nel 1846, si scoprì che si era rotta in due parti, che furono poi osservate di nuovo nel 1852. Da allora non si è più vista, ne si è saputo nulla di questa cometa, ed è quindi considerata perduta (da cui il prefisso ''D'' preceduto dal numero di catalogo delle comete periodiche).

Scoperta:
Sebbene la cometa possa essersi avvicinata alla Terra più e più volte per molti secoli , non c'erano rapporti osservativi che potessero essere assegnati ad essa in modo affidabile prima della fine del 18° secolo, ma possiamo dire che ci sono stati vari scopritori nel corso dei suoi passaggi prima della definitiva ricostruzione dei suoi parametri orbitali da parte di Wilhelm von Biela.

Studi scientifici:
Nel 1971, Brian Marsden e Zdenek Sekanina hanno utilizzato metodi moderni per calcolare nuovi elementi orbitali della cometa e dei suoi frammenti, che tengono conto anche delle forze non gravitazionali sulla cometa. 
Dopo la loro pubblicazione c'era una rinnovata speranza che una nuova ricerca potesse portare alla scoperta di qualche residuo della cometa Biela, perché i calcoli in determinate condizioni al contorno indicavano che poteva avvicinarsi molto alla Terra nel dicembre 1971. 
L'astronomo Luboš Kohoutek all'osservatorio di Amburgo in Bergedorf ispezionò diverse aree del cielo nell'ottobre e novembre 1971, ma non ha trovato resti di comete.
Di tempi più recenti esistono anche calcoli orbitali di Syuichi Nakano e K. Kinoshita , che tengono conto dell'interferenza di tutti i pianeti e dei tre asteroidi più grandi nonché degli effetti non gravitazionali .
Marsden e Sekanina hanno anche determinato il possibile punto nel tempo in cui i due frammenti della cometa si erano separati. Secondo i loro calcoli, questo evento sarebbe avvenuto probabilmente tra l'inizio del 1842 e la metà del 1843, cioè all'incirca all'epoca del suo afelio a una distanza di circa 6  UA dal Sole, quando si trovava oltre l'orbita di Giove, quando vi passò vicino ad una distanza di circa 166 milioni di km. 
Dopo la scissione, il componente B si è allontanato dal componente più grande A all'incirca in direzione del Sole con una velocità dell'ordine di circa 1 m/s.


Evoluzione orbitale:
Dai dati di posizione registrati nel cielo durante le apparizioni osservate della cometa, Marsden e Sekanina hanno determinato diversi insiemi di elementi orbitali, ciascuno dei quali può essere utilizzato intorno all'apparizione per un periodo di tempo limitato. Hanno anche preso in considerazione le forze non gravitazionali sulla cometa. Per il periodo intorno al 1832, ad esempio, hanno determinato un'orbita ellittica che era inclinata di circa 13° rispetto all'eclittica da 26 dati di osservazione . 
Questi insiemi di elementi orbitali hanno solo una precisione limitata, e poiché l'orbita della cometa l'ha ripetutamente avvicinata a Giove, oltre alle forze non gravitazionali che sulla cometa erano relativamente forti e mutevoli per lunghi periodi di tempo, quindi non possono essere certi dell'orbita della cometa per diverse centinaia di anni prima che sia avvenuta la sua prima osservazione.
Fin dall'avvicinamento della cometa a Giove fino a circa 100 milioni di km verso l'inizio di febbraio 1664, c'è un'ottima corrispondenza tra gli insiemi di elementi orbitali di Marsden nella descrizione dell'orbita della cometa. Secondo questo, 100 anni prima della sua prima scoperta, si stava ancora muovendo su un'orbita ellittica con un'eccentricità di circa 0,72 e un semiasse maggiore di 3,59 UA, con l'orbita era inclinata di circa 19° rispetto all'eclittica e il periodo orbitale era di circa 6,8 anni. 
L'orbita della cometa non si avvicinava all'orbita terrestre a meno di circa 10 milioni di km (0,06 UA). In particolare, da approcci irregolari a Giove, come all'inizio di giugno del 1711 fino a circa 100 milioni di km e all'inizio di giugno 1794 fino a circa 57 milioni di km, le caratteristiche della sua orbita furono ripetutamente cambiate, così che nel 1850 l'eccentricità era aumentata a circa 0,76. 
Il semiasse maggiore era diminuito a circa 3,52 UA e l'inclinazione dell'orbita era scesa a quasi 13°, il periodo orbitale si era accorciato a circa 6,6 anni. L'avvicinamento a Giove nel 1794 portò in particolare al fatto che il perielio dell'orbita della cometa, che in precedenza si trovava nell'area dell'orbita terrestre, era allora chiaramente al suo interno. L'afelio della sua orbita, d'altra parte, era sempre circa il 20% più lontano dal Sole rispetto all'area dell'orbita di Giove. La cometa apparteneva quindi alla famiglia delle comete di Giove con un parametro di Tisserand almeno in questo periodo di TJ= 2.535.
Dal 1794 la distanza reciproca tra l'orbita della cometa e l'orbita terrestre era già diventata molto piccola e tra il 1832 e il 1840 scese temporaneamente quasi a zero, cioè l'orbita della cometa e l'orbita della terra quasi si toccarono in un punto. Se entrambi i corpi fossero stati a questo punto nello stesso momento, potrebbe esserci stata una collisione. Tuttavia, questo non è mai successo, perché quando la cometa si avvicinò molto all'orbita terrestre intorno al 29 ottobre 1832 al nodo discendente della sua orbita, forse fino a circa 40.000 km, la terra non raggiunse questo punto della sua orbita fino a circa un mese dopo, e dal 1839, i reciproci divari sono diventati molto maggiori.
Durante il periodo in cui è stata osservata, la cometa ha raggiunto il suo massimo avvicinamento alla terra, fino a circa 5 milioni di km, intorno al 9 dicembre 1805. 
Entro il 4 dicembre 1845 si è avvicinata a Marte fino a circa 36 milioni di km e entro il 20 marzo 1846 i due frammenti della cometa si sono avvicinati nuovamente alla Terra a circa 56 milioni di km.

Diagramma orbitale al perielio del 27 novembre 1832 - JPL ).

Meteore:
Polvere e piccoli detriti dalla cometa inizialmente continuarono a muoversi nella stessa orbita della cometa e la Terra si trova sulla traccia della cometa alla fine di novembre di ogni anno, che può portare ad un aumento dell'incidenza di meteore in atmosfera terrestre . 
Già nel 1741, 1798 e 1830, prima dello scioglimento della cometa, ci sono segnalazioni di sciami meteorici provenienti dalla cometa Biela. La connessione tra la cometa e lo sciame meteorico successivamente chiamato “Bielidi” era già stato dimostrato indipendentemente da Edmund Weiss e Heinrich Louis d'Arrest nel 1867 .
Nel 1838 e nel 1847 c'erano ancora piogge meteoriche relativamente deboli, ma il 27 novembre 1872 si sviluppò una vera tempesta di meteoriti con una tasso orario zenitale (ZHR) di circa 7400 meteore. 
Ciò fu ripetuto nel 1885 con uno ZHR di circa 6400. Le meteore sembravano provenire dalla costellazione di Andromeda , così che alla pioggia di meteoriti fu infine dato il nome di Andromedidi.
Nel 1892 e nel 1899 si potevano ancora osservare sciami meteorici con ZHR rispettivamente di 800 e 150, ma da allora le Andromedidi sono quasi scomparse, poiché i cambiamenti a lungo termine nelle loro orbite dovuti alle influenze disturbanti dei pianeti e alle loro diverse velocità li hanno spostati più lontano dall'orbita terrestre. In uno studio del 2007 si potrebbe dimostrare che le tempeste di meteoriti del 1872 e del 1885 sono state probabilmente causate da particelle di polvere che sono state rilasciate durante la rottura della cometa nel 1842/43 e che hanno continuato a disintegrarsi nei passaggi successivi.
Nel dicembre 2011, per la prima volta in oltre cento anni, è stata osservata un'aumentata incidenza di Andromedidi con uno ZHR di circa 50. Le simulazioni hanno mostrato che le particelle causali potrebbero essere state espulse durante un passaggio al perielio della cometa Biela nel 1649. 
Forse simili forti piogge di meteoriti potrebbero essere previste anche per gli anni 2023 e 2036. Valutazioni esatte di questi flussi di meteoriti potrebbero aiutare a ricostruire meglio l'orbita della cometa prima che fosse osservata per la prima volta nel 1772.

Le meteore Andromedi o Bielidi viste la notte del 27 novembre 1872 ).
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Passaggi osservati:

1772 
Passaggio al perielio: 17 febbraio 1772.
Fu segnalata per la prima volta da Jacques Lebaix Montaigne , che la scoprì con un rifrattore di 1 m di focale la sera dell'8 marzo 1772 a Limoges.
A questo punto la cometa non era visibile ad occhio nudo, era nella costellazione di Eridano e il suo nucleo aveva una magnitudine di +6 mag. 
La sera seguente, Montaigne fu in grado di confermare la sua scoperta con una rinnovata osservazione. Charles Messier era a Parigi ed informato della scoperta ha tentato di osservarla il 15 marzo, ma che inizialmente non ebbe successo in questo e nei giorni successivi.
Montaigne ha visto la cometa per l'ultima volta il 20 marzo, ma il 26 marzo Messier è riuscito a trovare "una piccola nebulosa". Ha potuto poi tenerla d'occhio fino al 3 aprile.
Nel 1774, Jérôme Lalande fu in grado di calcolare solo gli elementi orbitali per un'orbita parabolica a causa dei dati di osservazione imprecisi.
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1805/6
Passaggio al perielio: 2 gennaio 1806.
La sera del 10 novembre 1805, Jean-Louis Pons riscoprì la cometa a Marsiglia . 
Nelle due settimane successive ci furono ulteriori osservazioni a Parigi di Alexis Bouvard e a Francoforte sull'Oder di Johann Sigismund Gottfried Huth . 
Huth ha potuto vedere la cometa ad occhio nudo il 22 novembre. 
La cometa si stava avvicinando al Sole e alla Terra in questo momento, rendendola più grande e luminosa. Il 28 novembre Johann Elert Bode l'ha vista a Berlino . 
La cometa si stava spostando a sud nel cielo ed era facilmente visibile ad occhio nudo l'8 dicembre. Carl Friedrich Gauss ha stimato la sua luminosità a +3/+4 mag, ed è stato vista l'ultima volta in Europa il 9 dicembre. La cometa è stata poi osservata in India e all'isola di Mauritius fino al 14 dicembre.
Il primo calcolo di un'orbita parabolica fu effettuato da Friedrich Wilhelm Bessel e da Heinrich Wilhelm Olbers che ne determinarono immediatamente la somiglianza con l'orbita della cometa del 1772. Anche Gauss, che nel febbraio 1806 ha ridefinito gli elementi orbitali della cometa dal 1772, è stato in grado di determinare questa somiglianza, ma a causa dei brevi periodi di tempo durante i quali la cometa era stata osservata, non era ancora possibile determinare correttamente l'orbita tempo.
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1826 
Passaggio al perielio: 18 marzo 1826.
Wilhelm von Biela scoprì la cometa la sera del 27 febbraio 1826 a Josefstadt come una piccola nebulosa arrotondata. La sera seguente si era mosso di circa 1° nel cielo e Biela ha riferito della sua scoperta. Tuttavia, rimase l'unico osservatore fino a quando non ci fu una scoperta indipendente da parte di Jean-Félix Adolphe Gambart a Marsiglia il 9 marzo . 
Anche in Cina c'era stata una scoperta indipendente tra il 7 febbraio e l'8 marzo, come riporta la cronaca Chʻing-chʻao hsü-wen-hsien tʻung-kʻao (Enciclopedia imperiale degli ultimi anni della dinastia Qīng ) senza fornire ulteriori informazioni. 
A marzo e aprile la cometa è stata vista da Karl Ludwig Harding in Germania e da Jean-Louis Pons e altri astronomi in Italia , dapprima la sua luminosità aumentò, e si vedeva anche una corta coda , ma all'inizio di maggio iniziò a sbiadire e fu osservata per l'ultima volta il 9 maggio a Napoli .
Lo stesso Biela calcolò gli elementi orbitali per la cometa e notò la loro forte somiglianza con quelli delle comete del 1772 e del 1805. Suggerì un periodo orbitale di 6,75 anni. Anche Gambart, Olbers e Thomas Clausen arrivarono a risultati simili, così che ora c'era una buona conoscenza dell'orbita della cometa (le lettere di Biela e Gambart furono pubblicate nello stesso numero delle Astronomische Nachrichten). I calcoli di Biela in seguito valsero a Biela l'onore di dare il suo nome alla cometa.
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1832 
Passaggio al perielio: 26 novembre 1832.
Sulla base degli elementi orbitali calcolati quando è apparsa l'ultima volta, era ora possibile per la prima volta prevedere il prossimo ritorno della cometa con relativa precisione. 
Con una data prevista per il perielio verso la fine di novembre 1832, diversi astronomi iniziarono a cercarlo già a settembre e fu finalmente John Herschel a Slough, che, combinando diverse proiezioni, ha trovato una nebulosa nel suo telescopio da 48 cm la mattina presto del 24 settembre che si era spostata notevolmente più in là nel giro di un'ora. Herschel osservò la cometa per i due giorni successivi, ma non fece ulteriori osservazioni e non riportò ulteriormente la sua osservazione. 
Fu solo il 20 ottobre che la cometa fu scoperta da Jean-Félix Adolphe Gambart a Marsiglia e da Jean Elias Benjamin Valz a Nîmes, e nei giorni seguenti la trovarono anche Bessel a Königsberg , Friedrich Georg Wilhelm Struve a Dorpat e Friedrich Bernhard Gottfried Nicolai a Mannheim.
La cometa era nel punto più vicino alla Terra il 24 ottobre, ma è diventata ancora più luminosa durante il mese di novembre mentre continuava ad avvicinarsi al Sole. 
Il 4 novembre Herschel la rivide nel suo telescopio come una grande e luminosa nebulosa ancora senza coda, ma il giorno successivo non poteva più essere trascurata. 
Grazie al suo movimento verso sud nel cielo, la cometa non poteva più essere osservata da dicembre nel centro e nord Europa , solo in Italia ci sono state ancora delle osservazioni fino alla fine del mese. L'ultima osservazione fu fatta poco dopo la mezzanotte del 4 gennaio 1833 in Sud Africa da Thomas Henderson. La cometa non ha mai mostrato una coda e il coma non ha mai superato un diametro di 3 minuti d'arco.
Sebbene le previsioni potessero essere confermate dalle osservazioni, negli anni successivi sono stati fatti tentativi per analizzare ulteriormente l'orbita della cometa e sono stati calcolati dati orbitali migliorati fino a tempi recenti.
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1839 ''non osservata''
Quando si prevedeva che la cometa apparisse nel 1839, era in posizione sfavorevole rispetto alla Terra e non fu osservata, difatti la cometa non si avvicinò mai a meno di 1,8 UA dalla Terra poiché la cometa si trovava dall'altra parte del Sole.
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1845/6
Passaggio al perielio: 11 febbraio 1846.
Fu scoperta per la prima volta da Francesco de Vico a Roma la sera del 26 novembre 1845. 
Due giorni dopo, Johann Gottfried Galle la scoprì indipendentemente a Berlino. 
La cometa è stata osservata molte volte a dicembre, ma si sa poco del suo aspetto fisico fino ad allora. 
Un'importante scoperta fu fatta il 14 gennaio 1846 da Matthew Fontaine Maury a Washington, DC: ''Ha notato che la cometa è apparsa due volte''. Oltre ad un componente più luminoso “A”, si poteva vedere un componente più debole “B”. 
Anche Moritz Ludwig Georg Wichmann a Koenigsberg se ne accorse indipendentemente il giorno dopo. La seconda componente è stata osservata anche all'inizio di dicembre, ma senza rendersi conto della sua natura. Dopo che la notizia della "doppia cometa" si era diffusa, è stata successivamente osservata più volte. 
Entrambi i componenti hanno mostrato code parallele, A era 3-4 volte più luminoso di B e la distanza tra loro è aumentata notevolmente da circa 1' a metà gennaio a 3' verso la fine di gennaio, spazialmente erano distanti circa 300.000 km. 
Nel corso del mese di febbraio, la distanza tra A e B è cresciuta fino a 8' a causa del cambiamento di prospettiva, con la loro luminosità molto fluttuante l'una rispetto all'altra, a volte erano uguali, a volte B era più luminosa di A. 
Il componente A sembrava avere più nuclei. 


Dopo che la cometa ha raggiunto la distanza minima dalla Terra il 20 marzo, la sua luminosità è rapidamente diminuita; è stata osservata per l'ultima volta il 27 aprile da Friedrich Wilhelm August Argelander a Bonn .
Biela è stata la prima cometa nella storia della ricerca sulle comete ad essere osservata dividersi. 
Per le due componenti osservate sono state quindi calcolate analisi separate del loro movimento e degli elementi di percorso risultanti. Il loro periodo orbitale è stato determinato in 6,6 anni.
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1852 
Passaggio al perielio: 23 settembre 1852.
Le date dell'apparizione del 1846 furono rivalutate anche per questo ritorno della cometa e, tenendo conto anche dell'interferenza di quattro pianeti, fu determinata una probabile data del perielio del 29 settembre 1852. 

Il frammento A è stato scoperto il 26 agosto da Angelo Secchi a Roma con un telescopio da 15 cm. Una valutazione della posizione ha mostrato che il perielio sarebbe passato circa sei giorni prima di quanto calcolato. Ma non c'erano dubbi che si trattasse effettivamente della cometa Biela. 
Solo questo componente A poteva essere osservato nelle successive settimane. 
Anche il componente B è stato ritrovato da Secchi il 16 settembre. La cometa ha mostrato solo una bassa luminosità a settembre e le due componenti si sono alternate giornalmente per determinare chi avesse la luminosità maggiore delle due al momento. 
La distanza tra i due era di circa ½° il 21 settembre. Il componente A è stato visto per l'ultima volta il 26 settembre da Struve a Pulkovo, era significativamente più debole del componente B e la loro distanza reciproca era ormai di quasi 1° a causa della mutata prospettiva, spazialmente erano distanti circa 2,5 milioni di km. Il componente B è stato visto per l'ultima volta da Struve il 29 settembre.
Dopo questo ritorno, gli elementi orbitali dei due componenti sono stati ricalcolati da diversi ricercatori. Il loro periodo orbitale è stato determinato in 6,62 anni. 
Secondo i calcoli fatti da Joseph Stillman Hubbard nel 1854, si sarebbero separati l'uno dall'altro intorno al settembre 1844. In seguito, tuttavia, si scoprì che aveva interpretato male i risultati dell'osservazione nel suo calcolo, perché la loro separazione avvenne probabilmente già nel 1842/43.
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Successive ricerche:
La successiva apparizione prevista della cometa nel maggio 1859 fu di nuovo sfavorevole, ma l'apparizione nel 1866 sarebbe avvenuta in circostanze migliori. 
Le proiezioni indicavano una data di perielio intorno al 27 gennaio. 
Molti astronomi hanno cercato la cometa, ma non ne sono state trovate tracce certe. 
O si era completamente dissolta o il suo residuo era molto piccolo e non mostrava alcuna attività (paragonabile a un asteroide ). 
Nell'ottobre 1872, Johann Friedrich Julius Schmidt lo cercò di nuovo ad Atene , ma ancora una volta senza risultato. 
Norman Robert Pogson fu l'unico a riportare un'osservazione a Madras il 2 dicembre 1872, ma questo è stato ampiamente messo in dubbio da tutti ed oggi l'evento cometario è catalogato come X/1872 X1. Persino David Gill a Cape Town non trovò nulla all'inizio di dicembre 1885.

Ci sono stati diversi tentativi di identificare oggetti scoperti successivamente o come la cometa di Biela o come un residuo di essa. L'astronomo tedesco Karl Ristenpart ha tentato più volte di dimostrare un legame con la cometa ora conosciuta come 18D/Perrine-Mrkos, che aveva un'orbita molto simile a Biela a parte un diverso argomento del Perielio . 
Nonostante ciò, non è stato possibile provare alcuna relazione e anche la  Perrine-Mrkos, un oggetto intrinsecamente debole, è andato perduto. 
Anche la cometa 207P/NEAT (P/2001 J1), scoperta nel 2001 dall'indagine sugli asteroidi NEAT, aveva un'orbita simile alla cometa di Biela, e inizialmente si pensava che fosse possibile che potesse in qualche modo essere correlata ad essa.
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A cura di Andreotti Roberto e Giovanni Donati.


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