L'astronomo olandese Jan Oort compì un’indagine statistica sulle orbite delle comete a lungo epriodo, scoprendo che i loro afeli cadevano in un intervallo fra le 30.000 e le 100.000 UA, con una frequenza massima attorno alle 50.000 UA. Per confronto Plutone dista dal Sole 39 UA, e la stella più vicina al Sole, Proxima Centauri, dista 300.000 UA.
In base a questi dati egli formulò un’ipotesi sull’origine delle comete, nota come ipotesi della nube.
Ad una distanza di circa 50.000 UA dal Sole inizia una sorta di nube, composta da una miriade di nuclei cometari, che avvolge a sfera tutto il Sistema Solare. Diverse stime suggeriscono che il numero di nuclei nella nube di Oort sia compreso fra 100 miliardi e 100.000 miliardi di unità.
A quella distanza dal Sole evidentemente le comete non hanno coda né chioma, e si muovono appena. Se rimanessero sempre in questa nube, non ci accorgeremmo mai della loro esistenza, perchè nessun telescopio sarà mai in grado di rivelarle. Nella loro posizione i nuclei possono venire guidati dalle perturbazioni delle stelle vicine, che pur non cambiando significativamente la forma delle loro orbite, avvicinano al Sole i perieli.
A questo punto le comete sono alla portata della gravità dei pianeti maggiori, che possono accorciare notevolmente le orbite, facendole passare da quasi paraboliche in ellittiche, rendendole infine accessibili alle nostre osservazioni. Se nella nube di Oort la distribuzione delle comete è abbastanza omogenea, si spiega perché compaiono così tante comete fortemente inclinate rispetto al piano dell’eclittica: durante tutti questi processi l’inclinazione originale della cometa non subisce grosse variazioni, quindi non ci aspettiamo una particolare concentrazione di orbite attorno al piano dell’eclittica, come invece accade per i pianeti.
In realtà l’ipotesi di Oort non è sufficiente, da sola, per spiegare l’origine di tutte le comete che osserviamo. Essa spiega in modo pienamente soddisfacente la distribuzione delle orbite delle comete a lungo periodo, ma è carente per quelle di breve periodo, che tendono a concentrarsi sul piano dell’eclittica.
Quasi contemporaneamente a Oort l’astronomo Gerard Kuiper propose l’esistenza di una seconda nube di comete, oggi nota col nome di cintura, o fascia, di Kuiper. Essa è molto più vicina al Sole della nube di Oort (comincia poco oltre l’orbita di Nettuno) ed è appiattita sull’eclittica. L’ipotesi di Kuiper ha dormito nel cassetto per quarant’anni, ma nel 1992 è stata bruscamente svegliata da una serie di interessanti scoperte. A partire da quell’anno stati scoperti migliaia di oggetti, collocati in una fascia tra le 35 e le 50 UA dal Sole, con caratteristiche fisiche molto simili a quelle che ci si aspetterebbe da lontani nuclei di comete. Questa scoperta ha confermato in modo diretto ed inequivocabile l’esistenza della cintura di Kuiper.
La nube di Oort e la fascia di Kuiper con ogni probabilità sono due residui "fossili" della nascita del Sistema Solare, che si formò circa 5 miliardi di anni fa dall’addensamento di una enorme nube primordiale di gas e polveri. Il collasso di questa nube nella parte centrale ha dato origine al Sole e ai pianeti. I detriti che non si sono aggregati a formare pianeti hanno trovato posto in queste due zone, oltre ovviamente alla fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove.
Lo studio della composizione chimica delle comete dà quindi preziose indicazioni sulla composizione della nube primordiale: in un certo senso è paragonabile a uno studio archeologico su grandissima scala della storia antica del Sistema Solare. Qual è il destino delle comete? Hanno una vita lunga come quella dei pianeti oppure si esauriscono in tempi più brevi? Per rispondere a queste domande dobbiamo tenere conto delle peculiarità di questi astri. In primo luogo è fondamentale la composizione del nucleo, che è composto di ghiaccio con una struttura molto porosa. Durante i continui passaggi ravvicinati al Sole, i gas che evaporano dal nucleo non vengono più recuperati, e la cometa subisce una continua erosione, che a lungo andare la consuma del tutto. I gas e le polveri perdute formano una scia di minuscoli detriti lungo l’orbita della cometa, simile alla traccia lasciata dal passaggio di un aereo.
Il grande astronomo (e divulgatore) Giovanni Virginio Schiaparelli vide per primo la relazione tra questi detriti e un fenomeno molto noto a tutti: le stelle cadenti.
Sappiamo che la Terra orbita intorno al Sole; può accadere che in certi periodi dell’anno essa si trovi ad attraversare questa scia di detriti microscopici, che urtando gli strati alti dell’atmosfera con una velocità di qualche decina di km/sec, in pochi istanti s’incendiano del tutto, lasciando una miriade di scie brillanti, ossia uno sciame meteorico. Ad ogni sciame meteorico è associata una ben precisa cometa. Le famose Perseidi, o lacrime di San Lorenzo, visibili nelle calde notti di metà agosto, sono i residui della cometa periodica Swift-Tuttle, che passa vicino al Sole ogni 135 anni.



E’ possibile che le comete incontrino una fine più drammatica che quella di consumarsi lentamente come una candela: ciò accade quando trovano sulla loro orbita un pianeta. L’evento di un impatto di una cometa con un altro corpo celeste è rarissimo, ma abbiamo avuto la fortuna di assistervi nel luglio del 1994, quando la cometa Shoemaker-Levy 9 cadde su Giove. Durante l’avvicinamento al Sole, due anni prima, era già passata radente a Giove, che ne aveva disintegrato il nucleo in una ventina di frammenti.
La loro successiva caduta su Giove è stato un evento straordinario, che ha consentito di compiere diverse stime sulla consistenza del nucleo della cometa, come pure sulla dinamica dell’atmosfera del pianeta.
Il nucleo è stato frantumato con relativa facilità dalle forze di marea di Giove, quindi doveva essere assai poco compatto, come un semplice aggregato di detriti.
La frammentazione di nuclei cometari è un evento abbastanza frequente, specialmente in occasione dei passaggi ravvicinati al Sole. Un evento ancora più raro (per nostra fortuna) è l’impatto di nuclei cometari con la Terra. Forse un evento del genere è accaduto il 30 giugno del 1908, in una sperduta località della Siberia, nei pressi del villaggio di Vanovara, non lontano dalle rive del fiume Tunguska.
Alle sette del mattino di quel giorno si udì un tremendo boato fino a mille chilometri di distanza; una spedizione effettuata alcuni anni dopo (nel 1927) trovò gli alberi della taiga abbattuti e bruciati nel raggio di 30 chilometri, ma non fu rilevato alcun cratere, che di solito indica l’impatto di un meteorite. Si pensa che questo strano evento sia stato causato dalla caduta di un piccolo nucleo cometario sfuggito alle osservazioni astronomiche. Vale la pena rilevare che se l’impatto si fosse verificato poche ore dopo, a causa della rotazione terrestre il bersaglio della cometa non sarebbe stata una sperduta località della Siberia, ma la città di San Pietroburgo.