Ogni anno siamo meravigliati dal passaggio delle comete, brillanti oggetti celesti caratterizzati da una luminosa chioma e da una coda, anche sdoppiata, che conferisce dinamismo all’astro. Ma non tutti sanno che, al contrario di quanto si possa immaginare, le comete sono degli oggetti molto freddi, che vagano nel nostro sistema planetario e che solo quando, percorrendo la loro orbita, si avvicinano al Sole assumono la forma a noi più familiare brillando e producendo una lunga coda.
Grazie a numerose missioni spaziali ora conosciamo meglio le comete, sappiamo che sono corpi formati non solo d’acqua, ma da ghiaccio, terra e altri elementi chimici. Quando questi corpi celesti si avvicinano al Sole il riscaldamento a cui sono sottoposti genera delle fuoriuscite di gas e polveri, anche ad elevate pressioni, che interagendo con il vento solare si illuminano generando la chioma e la coda.
Ma è possibile ricreare, qui sulla Terra, il nucleo di una vera cometa?
L’esperimento realizzato da Maria Teresa Menna, Riccardo Leoni e Francesco D’Alessio dell’Osservatorio Astronomico di Roma ci mostra che si può, con una ricetta che prevede gli stessi pochissimi ingredienti, e che dimostra che anche se in scala ridotta, è possibile riprodurre gli stessi fenomeni eruttivi che caratterizzano le comete che solcano lo spazio interplanetario del nostro Sistema Solare.
Cosa ci serve?
- acqua, presente in grande quantità nelle comete;
- terriccio, a rappresentare la terra, le rocce e le sabbie che ritroviamo sulla superficie delle comete
- elementi chimici secondari che qui sono rappresentati con una soluzione di acqua e pochissima ammoniaca;
- ghiaccio secco (ossia anidride carbonica ghiacciata, comunemente usata per la conservazione dei medicinali).
Attenzione: Vi invitiamo a NON RIPRODURRE l’esperimento a casa!!
Come vedrete nel video infatti, anche i nostri operatori prima di procedere con l’esperimento proteggono gli occhi con opportuni occhiali antinfortunistici perchè il nucleo cometario, una volta realizzato, è soggetto a scoppi e rilascio improvviso di granelli di ghiaccio e terra. Utilizzano poi spessi guanti di gomma per proteggere le mani, perchè il ghiaccio secco, che si trova a circa 80° C sotto lo zero, può provocare ustioni da congelamento sulla cute.
Siete pronti? Allora via, procediamo!
Descrizione dell’esperimento
In un sacchetto di plastica spesso, uno di quelli utilizzati per la raccolta del calcinaccio nei lavori edili, si versa in successione:
- Acqua
- Terra
- Elementi secondari
- Ghiaccio secco
Appena dopo aver aggiunto il ghiaccio secco dalla busta comincerà a uscire del fumo bianco. Si tratta di anidride carbonica mista a vapore d’acqua. Mentre il miscuglio comincia a ghiacciarsi, bisogna cercare di amalgamarlo modellandolo come se fosse una palla. In questa fase è necessario lasciare libero il gas di defluire fuori per evitare che il sacchetto si gonfi rendendo il lavoro di modellamento più arduo. Quando fra le mani si percepisce un blocco unico e rigido e il miscuglio avrà terminato di emettere vapore bianco, il nucleo della cometa sarà pronto.
Ecco una copia, in scala minore, di quei meravigliosi oggetti celesti che sovente solcano i nostri cieli notturni. Dalla superficie del nucleo cometario fuoriusciranno zampilli di vapore, generati dal ghiaccio secco ancora solido che all’interno della cometa sublima divenendo gas. Può accadere che non trovi subito una via d’uscita dal blocco ghiacciato per raggiungere la superficie, per cui si concentra, aumenta la pressione e spacca il ghiaccio creando uno piccolo scoppio associato al rilascio di gas e di piccoli granelli di materiale.
Questo esperimento ci permette quindi di conoscere anche un cambiamento di stato della materia molto singolare: il passaggio da ghiaccio a gas che in fisica viene indicato con il termine sublimazione. L’anidride carbonica, alla pressione atmosferica terrestre, non può assumere forma liquida come invece fa l’acqua. Quindi quando l’anidride carbonica ghiacciata viene riscaldata passa direttamente allo stato gassoso. È da qui che deriva l’appellativo di ghiaccio secco.
Approfondimenti
Osservare e fotografare 67P
Cattura la cometa
Cuciniamo una cometa
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