Grazie al telescopio spaziale James Webb, la NASA individua l'origine della cometa 3I/ATLAS

La cometa 3I/ATLAS è arrivata nel Sistema Solare con una composizione che non assomigliava a quella di nessun corpo locale studiato, motivo per cui molti hanno pensato che si trattasse di un’astronave extraterrestre. Ma si trattava semplicemente del terzo oggetto interstellare confermato dopo 1I/‘Oumuamua e 2I/Borisov.

I suoi ghiacci conservano proprietà che rivelano il sistema planetario in cui è nato e che è stato possibile studiare grazie alla sua elevata produzione di gas quando ha raggiunto il perielio. Il suo studio è stato qualcosa di eccezionale, soprattutto per un visitatore con una traiettoria iperbolica che è tornato nello spazio interstellare.

Un team guidato da Martin Cordiner ha utilizzato lo strumento NIRSpec del telescopio spaziale James Webb nel dicembre 2025, mentre la cometa si allontanava dal Sole. Le osservazioni hanno rilevato la presenza di acqua, anidride carbonica e monossido di carbonio.

Il risultato principale è stata una firma isotopica straordinaria, composta essenzialmente da acqua molto arricchita in deuterio e carbonio, con una notevole carenza di carbonio-13: due indizi indipendenti che indicano un’origine remota, estremamente fredda e forse molto più antica del Sistema Solare.

L'acqua pesante rivela un'origine estremamente fredda

Il Webb ha rilevato l'HDO, una molecola d'acqua in cui uno degli atomi di idrogeno è sostituito dal deuterio. Confrontando l'HDO con l'H₂O, il team ha ottenuto un rapporto deuterio/idrogeno pari a 0,98 ± 0,06 % nell'acqua cometaria osservata con NIRSpec.

Questa proporzione supera di circa 34 volte la media rilevata nelle comete del Sistema Solare e di circa 10 volte il valore medio osservato nelle protostelle. All’interno del nostro sistema, solo l’atmosfera di Venere presenta un rapporto maggiore, a causa della sua prolungata evoluzione atmosferica.

I modelli mostrano inoltre che una radiazione intensa e una ionizzazione da raggi cosmici superiore al normale possono accelerare questo processo. La composizione di 3I/ATLAS suggerisce, inoltre, che la sua acqua abbia subito un limitato rielaborazione termica all’interno del disco planetario, dove ha finito per accumularsi sotto forma di ghiaccio primitivo.

Il carbonio ha avuto origine nella Via Lattea primordiale

Le misurazioni del biossido e del monossido di carbonio hanno rivelato rapporti carbonio-12/carbonio-13 compresi rispettivamente tra 141 e 191 e tra 123 e 172. Si tratta di valori molto superiori a quelli del Sole, della Terra e delle comete conosciute, che solitamente si attestano intorno a un rapporto vicino a 90.

Il carbonio-13 si accumula progressivamente nell’ambiente interstellare man mano che diverse generazioni di stelle trasformano la materia e la restituiscono allo spazio. Pertanto, un rapporto elevato di carbonio-12 può indicare che il materiale abbia avuto origine prima che la galassia raggiungesse il suo attuale arricchimento chimico.

Confrontando le misurazioni con i modelli di evoluzione chimica galattica, gli autori ipotizzano che 3I/ATLAS possa essersi formato tra 11.000 e 12.000 milioni di anni fa. La stima dipende dalla sua regione di origine, dalla storia stellare locale e dalla quantità di isotopi presenti nella galassia

Ciononostante, doveva conservare regioni dense, fredde e protette dove il ghiaccio potesse formarsi, sopravvivere e finire per essere incorporato in un piccolo corpo planetario.

Una capsula chimica per l’archeologia galattica

Gli oggetti interstellari possono fungere da campioni diretti di altri sistemi planetari. A differenza della luce proveniente da una stella o da un disco lontano, questi corpi trasportano materiale solido e ghiacciato che può essere analizzato mentre attraversa temporaneamente il nostro vicinato cosmico.

La sua importanza non risiede nella ricerca di forme di vita, bensì nella ricostruzione delle temperature, dei livelli di radiazione, della metallicità e dell’evoluzione stellare attraverso gli isotopi; questa combinazione offre un approccio indipendente per studiare le fasi remote della Via Lattea.

Sebbene l’età proposta presenti ancora alcune incertezze, la combinazione di deuterio e carbonio distingue chiaramente 3I/ATLAS dalle comete solari. Futuri sondaggi consentiranno di verificare se questa composizione chimica sia un caso eccezionale o rappresenti una popolazione di piccoli planetesimi non ancora identificata.