Scoperti sulla cometa 3I/ATLAS segni di criovulcanismo: la chimica ricorda i corpi oltre Nettuno

Non passa un giorno senza che la cometa interstellare 3I/ATLAS regali una nuova sorpresa. Con l'approcciarsi della massima vicinanza alla Terra il 19 dicembre, i maggiori telescopi della Terra stanno scrutando senza sosta questo raro visitatore, cercando di raccogliere più dati possibile prima che svanisca per sempre nel freddo spazio interstellare. Le ultime scoperte in ordine di tempo suggeriscono come 3I/ATLAS sia composta da condriti carbonacee arricchite di metalli e ghiaccio d’acqua, una combinazione che ha generato episodi di criovulcanismo mentre la cometa si avvicinava al Sole, un comportamento simile a quello degli oggetti trans-nettuniani del nostro Sistema Solare. Inoltre il suo periodo di variazione di luminosità di 16 ore, associato precedentemente alla sua forma allungata, potrebbe anche essere generato da uno "sciame" di frammenti che orbita attorno alla cometa, come recentemente suggerito da Avi Loeb. Infine, nuove osservazioni col James Webb Space Telescope mostrano come la superficie cometaria mostri gli effetti di miliardi di anni di esposizione ai raggi cosmici, che ne ha cambiato la composizione rispetto a quella originaria. Insomma, 3I/ATLAS resta un puzzle scientifico i cui pezzi stiamo ancora cercando di mettere insieme.

Segni di criovulcanismo e composizione chimica trans-nettuniana

Le osservazioni fotometriche e spettroscopiche di 3I/ATLAS mostrano una sorprendente somiglianza con le condriti carbonacee incontaminate della collezione antartica della NASA. Si tratterebbe quindi di materiali primitivi, ricchi di carbonio e metalli nativi come ferro e nichel. Gli scienziati, confrontando questi campioni con gli spettri della cometa, hanno trovato una forte corrispondenza con i corpi trans-nettuniani (TNO), cioè gli oggetti che popolano le regioni più esterne e gelide del Sistema Solare. Secondo gli scienziati, 3I/ATLAS sarebbe dunque un oggetto "primordiale" che non è mai passato vicino alla sua stella madre, non è mai stato riscaldato o trasformato termicamente. Ciò significa che sotto la sua crosta riprocessata dai raggi cosmici conserva materiale primordiale, una sorta di capsula del tempo della chimica del disco protoplanetario da cui è nata.

Lo studio è stato guidato dall'astronomo Josep M. Trigo-Rodríguez che ha utilizzato le immagini del telescopio Joan Oró in Catalogna per mostrare come getti di polvere e gas si siano sollevati dalla superficie della cometa mentre si avvicinava al Sole, un chiaro segno di criovulcanismo, cioè eruzioni di ghiaccio sulla superficie cometaria. Questo comportamento è tipico dei mondi ghiacciati del Sistema Solare esterno che possiedono un calore interno sufficiente a sciogliere parte del ghiaccio, producendo pennacchi e geyser. Nel caso di 3I/ATLAS, il processo potrebbe essere stato innescato dalla sublimazione dell’anidride carbonica solida, che ha permesso a liquidi ossidanti interni di reagire con metalli reattivi presenti nella cometa per creare un'attività simile a “vulcani di ghiaccio”, prodotti da un corpo che contiene abbondante ghiaccio d’acqua, metalli nativi e materiali a base di carbonio "primordiali".

Se questa interpretazione verrà confermata, significherà che la cometa, pur provenendo da un altro sistema stellare, assomiglia sorprendentemente agli oggetti ghiacciati del nostro vicinato cosmico. Inoltre, ciò mostrerebbe come materiali a base di carbonio, fondamentali per la chimica prebiotica sulla Terra, possono essere giunti da noi anche da altri sistemi stellari.

3I/ATLAS è molto antica: è stata esposta ai raggi cosmici per miliardi di anni

Le simulazioni e le osservazioni del telescopio spaziale James Webb hanno mostrato come 3I/ATLAS possegga una spessa crosta irradiata, profondamente alterata da miliardi di anni di bombardamento da raggi cosmici galattici. Se nel Sistema Solare l'eliosfera protegge la Terra e gli altri corpi da gran parte di questi raggi ad alta energia, nello spazio interstellare questa protezione non esiste. Di conseguenza, la cometa  ha assorbito così tanti raggi cosmici galattici durante il suo viaggio interstellare attraverso la Via Lattea che ha sviluppato una profonda crosta irradiata che non assomiglia più al materiale del suo sistema stellare di origine. Questi raggi cosmici hanno interagito col monossido di carbonio presente nel ghiaccio cometario trasformandolo in anidride carbonica, il chè spiegherebbe la sua anomala abbondanza osservata. Tale modifica pare avere alterato in modo significativo lo stato fisico del ghiaccio della cometa 3I/ATLAS, fino a una profondità di circa 15-20 metri. Quello che vediamo esternamente di 3I/ATLAS non è quindi la sua versione primordiale, rappresentativa dell'ambiente in cui si è formata, quanto piuttosto una versione pesantemente alterata dal bombardamento di raggi cosmici durato miliardi di anni.

3I/ATLAS è uno sciame di oggetti?

È noto sin da luglio che la cometa 3I/ATLAS varia in luminosità di 0,3 magnitudini con una periodo di circa 16 ore. Inizialmente questa oscillazione è stata interpretata come il segnale di un corpo allungato in rotazione. Ma nuove immagini dell’anti-coda che punta verso il Sole e un bagliore a forma di goccia hanno portato il fisico Avi Loeb a proporre un’ipotesi alternativa e molto più estrema, ovvero che 3I/ATLAS potrebbe non essere un oggetto unico, ma uno “sciame” di detriti, un gruppo di frammenti che viaggiano insieme, tenuti uniti da una debole forza di gravità. Secondo questa interpretazione, quello che Avi Loeb definisce come "battito cardiaco luminoso" sarebbe il ritmo con cui la nuvola di detriti ruota nello spazio. Si tratta di una interpretazione ancora tutta da verificare che però può essere compatibile con alcune irregolarità osservate nella luce della chioma della cometa.

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