1I/’Oumuamua, cos’è e da dove proviene il primo asteroide che viene da un altro sistema stellare

L'asteroide 1I/'Oumuamua, dove 1I sta per primo oggetto interstellare, anche noto come 2017 U1, rappresenta il primo oggetto confermato proveniente da un altro sistema stellare a transitare nel nostro Sistema Solare. Possiede una peculiare forma a sigaro o disco sottile e mostra un'orbita che non può essere totalmente spiegata utilizzando solo gli effetti gravitazionali, ponendo numerosi dubbi sulla sua esatta origine. In questo articolo vedremo insieme quando 1I/'Oumuamua è stato scoperto, come ci si è accorti della sua origine interstellare, le teorie più recenti circa la sua origine e le missioni proposte per intercettarlo e studiarlo da vicino.

L'asteroide è stato scoperto il 19 ottobre 2017 dall'astronomo Robert Weryk utilizzando il telescopio Pan-STARRS situato alle Hawaii. Proprio il fatto di essere stato scoperto alle Hawaii, ha fatto si che l'Unione Astronomica Internazionale designasse questo oggetto col nome di ‘Oumuamua, cioè "messaggero da un lontano passato" in lingua hawaiana.

All'epoca della prima osservazione, ‘Oumuamua aveva già oltrepassato il punto della sua orbita più vicina al Sole, trovandosi ad una distanza dalla Terra pari a circa 85 volte quella Terra-Luna (circa 300000 chilometri). Inizialmente gli astronomi ipotizzarono che ‘Oumuamua fosse una cometa, ma l'assenza di una chioma ad una distanza così ravvicinata dal Sole portò subito a rivedere la sua designazione in asteroide.

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Di Stefano Gandelli

Che cosa è 1I/'Oumuamua

L'analisi dell'orbita seguita da ‘Oumuamua, oltre a rivelare la sua natura interstellare, mostra un'altra caratteristica peculiare che ha scatenato un intenso dibattito che ha travalicato i confini della comunità scientifica. La velocità di ‘Oumuamua sembra avere una componente non-gravitazionale, cioè che non può essere spiegata solo attraverso gli effetti gravitazionali dei corpi celesti incontrati nel suo percorso all'interno Sistema Solare. Questa componente non-gravitazionale è tipica ad esempio delle comete, la cui sublimazione delle sostanze volatili in superficie genera una velocità aggiuntiva a quella generata dall'attrazione gravitazionale del Sole. Il problema è che nelle varie osservazioni compiute al telescopio, ‘Oumuamua non sembra mostrare nessuna emissione gassosa visibile che spieghi questa extra-velocità; in aggiunta, questa accelerazione non-gravitazionale si manifesta mentre ‘Oumuamua si allontana dal Sole.

Questo mistero ha portato alla formulazione di una miriade di ipotesi sulla natura dell'accelerazione non-gravitazionale e quindi sull'origine di ‘Oumuamua stesso. Per esempio, un'ipotesi è che ‘Oumuamua sia una sorta di iceberg di idrogeno che degassa nello spazio a spiegazioni.

A contribuire a ulteriori ipotesi fantasiose circa la sua origine vi è anche la bizzarra forma che ‘Oumuamua possiede. Analizzando infatti come la riflettività dell'oggetto varia durante il suo periodo di rotazione e usando dati a risoluzione elevata come quelli del telescopio spaziale Hubble, gli astronomi hanno stimato come ‘Oumuamua abbia la forma di un sigaro o disco ellissoidale sottile di circa 30 per 190 metri di lunghezza, una forma estrema se confrontata con quella degli oggetti noti del Sistema Solare.

Nonostante la mole di osservazioni, manca ancora una teoria accettata da tutta la comunità scientifica che spieghi sia la formazione che l'accelerazione non-gravitazionale di ‘Oumuamua. Una delle ultime teorie esposte sulla prestigiosa rivista Nature ipotizza che ‘Oumuamua sia una sorta di cometa oscura, cioè che l'accelerazione non-gravitazionale sia generata dal degassamento dell'idrogeno molecolare, non visible al telescopio, che si è creato dall'interazione dei raggi cosmici, particelle ad alta energia che si trovano nello spazio, col ghiaccio d'acqua presente sotto la superficie di ‘Oumuamua. Un'altra ipotesi accreditata è che la radiazione elettromagnetica proveniente dal Sole eserciti una pressione su ‘Oumuamua, chiamata pressione di radiazione, che permette di dare origine all'extra-velocità solo assumendo che il nucleo di ‘Oumuamua sia poco denso.

Da dove proviene 1I/'Oumuamua

Più ‘Oumuamua veniva osservato per determinarne l'orbita e più gli astronomi iniziarono ad esserne incuriositi. La prima grande sorpresa fu la scoperta della natura interstellare di ‘Oumuamua. Analizzando la posizione in cielo dell'oggetto nel corso di diverse notti, è possibile ricostruire l'orbita che esso sta seguendo. Con grande sorpresa, ‘Oumuamua segue una orbita iperbolica, caratteristica di oggetti che hanno abbastanza velocità da sfuggire all'attrazione gravitazionale del Sole e quindi uscire dal Sistema Solare.

Questa tipologia di orbite può essere causata sia da incontri gravitazionali, cioè ad esempio un pianeta che lancia come una fionda un asteroide più piccolo, sia da oggetti provenienti al di fuori del Sistema Solare. Analizzando l'eccentricità dell'orbita di ‘Oumuamua, cioè di quanto la sua orbita differisce da una puramente circolare, gli astronomi si sono resi conto che il valore calcolato può essere spiegato solo con una origine interstellare dell'oggetto.

‘Oumuamua sembra provenire dalla direzione della stella Vega, nella costellazione della Lira, entrando nel Sistema Solare da nord rispetto al piano dell'eclittica, cioè il piano immaginario su cui la Terra orbita attorno al Sole. Dopo aver accelerato fino ad una velocità di 315800 km/h (meno di un'ora per coprire la distanza Terra-Luna) avvicinandosi al perielio, cioè il punto dell'orbita più vicino al Sole, ‘Oumuamua è in uscita dal Sistema Solare oltre Nettuno in direzione della costellazione di Pegaso.

La provenienza dalla direzione della stella Vega non implica che ‘Oumuamua si sia formato in quel sistema stellare poiché Vega possiede un moto proprio che la porta a muoversi nella Via Lattea relativamente al Sole e a non essere sempre nella stessa parte del cielo se osservata da Terra. Stando agli ultimi calcoli degli astronomi, la velocità di ingresso di ‘Oumuamua nel Sistema Solare è compatibile con un oggetto che si muove con la stessa velocità di rotazione della Via Lattea, implicando quindi che esso potrebbe essersi originato in un punto completamente diverso della nostra Galassia rispetto a dove si trova il Sole.