Una cometa aliena più antica del Sole: Webb svela il segreto di 3I/ATLAS venuta da un altro sistema planetario

L’oggetto interstellare 3I/ATLAS continua a far parlare di sé. Stavolta, è la sua composizione chimica a suscitare la sorpresa degli scienziati. L’idrogeno presente su questa cometa interstellare mostra un rapporto isotopico mai prima osservato in nessuna cometa del Sistema Solare.

Sulla base delle osservazioni del telescopio spaziale James Webb, un team di ricercatori conferma sulla rivista Nature l’importanza per la scienza della 3I/ATLAS, in quanto offre un’opportunità quasi unica di conoscere la chimica di un sistema planetario extrasolare molto antico.

Un visitatore venuto da fuori: perché 3I/ATLAS è speciale

E’ stata l’orbita iperbolica della cometa 3I/ATLAS a svelare la sua provenienza da altri mondi. Sebbene abbia risentito dell’attrazione gravitazionale del Sole, con cui è stata rifiondata nello spazio profondo, di fatto questa cometa non è mai stata legata al esso. Una volta passata vicino si sta allontanandosi e mai più si riavvicinerà al nostro Sistema Solare: la sua è stata una visita unica e irripetibile.

A differenza delle comete periodiche, con orbita ellittica, note per la caratteristica di trasportare materiale primitivo ma comune nel nostro Sistema Solare, 3I/ATLAS porta con sé ghiacci, gas e polveri formati in un altro ambiente stellare.

Il suo passaggio non ha rappresentato alcun pericolo per la Terra, come affermato dalla NASA, piuttosto una grande opportunità per gli scienziati. La 3I/ATLAS, riscaldata dal Sole, ha rilasciato dalla sua superficie una nube di elementi chimici. Gli scienziati sono riusciti a cogliere la “firma chimica” infrarossa di natura extrasolare di questi elementi grazie alle osservazioni del telescopio James Webb, effettuate quando la cometa era a noi più vicina.

E’ come se nel nostro laboratorio naturale, il Sistema Solare, sia transitato per un breve periodo un frammento proveniente da una regione remota dello spazio. Possiamo ben dire che siamo stati bravi a riconoscerlo e ad analizzarlo, carpendone i segreti.

Una composizione mai vista nelle comete solari

Le osservazioni del James Webb hanno svelato che l’acqua presente su 3I/ATLAS ha un rapporto isotopico estremo. Ma cosa intendiamo con rapporto isotopico?

L’idrogeno, che insieme all’ossigeno forma le molecole dell’acqua (la formula H₂O, cioè due atomi di idrogeno legati ad un atomo di ossigeno), può esistere in natura sotto forme diverse. Esiste il cosiddetto atomo di idrogeno, con un protone ed un elettrone. Esiste l’atomo con un protone, un neutrone ed un elettrone, chiamato deuterio, ma esiste anche l’atomo con un protone, due neutroni ed un elettrone, detto trizio.

Nell’acqua generalmente troviamo prevalentemente molecole contenenti idrogeno, ma ce ne sono in percentuale molto bassa, anche contenenti deuterio o trizio al posto dell’idrogeno.

La percentuale di deuterio trovata nell’acqua della cometa 3I/ATLAS è fino a 30 volte superiore a quella trovata nell’acqua delle comete del Sistema Solare.

I rapporti isotopici di idrogeno e carbonio osservati sulla 3I/ATLAS sono molto diversi da quelli del Sistema Solare, confermando l’origine extrasolare

Sappiamo che il deuterio si forma più facilmente in ambienti molto freddi dove la chimica dei ghiacci procede lentamente e lascia tracce riconoscibili. Secondo gli autori dello studio su Nature, la cometa potrebbe essersi formata a temperature inferiori a circa 30 Kelvin (cioè circa a 240 gradi Celsius sotto lo zero), cioè in un ambiente estremamente freddo.

Ma anche il carbonio ha isotopi, il carbonio-12 (con 12 neutroni), il carbonio-13 ed il carbonio-14, quello radioattivo utilizzato per la datazione di reperti archeologici.

La cometa 3I/ATLAS presenta anche un rapporto isotopico del carbonio anomalo, non osservato in nessun luogo del sistema solare e delle regioni vicine.

Una possibile interpretazione di queste anomalie isotopiche è che 3I/ATLAS possa essere un frammento di un antico sistema planetario, forse formatosi 10-12 miliardi di anni fa, quando la Via Lattea era molto più giovane.

Una capsula del tempo della Via Lattea primordiale

Grazie a telescopi come James Webb o ALMA stiamo già studiando le proprietà chimiche di altre stelle e di altri sistemi planetari, ma mai come nel caso 3I/ATLAS è stato possibile farlo così in dettaglio.

La sua composizione suggerisce che la diversità dei sistemi planetari sia ancora più ampia di quanto immaginassimo. Se è vero che le nostre comete sono reperti fossili del Sistema Solare primordiale, quindi risalenti fino a 4.5 miliardi di anni fa, con la 3I/ATLAS andiamo ben oltre, essa rappresenta un reperto della nostra Galassia primordiale, formatasi in uno dei primi sistemi planetari della Via Lattea.

3I/ATLAS potrebbe essere ricordata (perché non la rivedremo mai più) come una delle prime vere finestre aperte sulla chimica dei planetesimi extrasolari. Speriamo che altri oggetti interstellari possano visitare il nostro Sistema Solare in modo da poter confrontare campioni provenienti da sistemi planetari diversi.