La NASA ha recentemente divulgato le straordinarie scoperte effettuate dal telescopio spaziale James Webb sulla cometa 3I/atlas, un corpo celeste le cui caratteristiche chimiche non trovano alcun riscontro con gli oggetti nativi del nostro sistema solare. Il visitatore interstellare è stato intercettato dagli strumenti ottici avanzati verso la fine del duemilaventicinque, subito dopo aver completato il suo passaggio ravvicinato attorno al sole. I dati raccolti indicano che questo antico blocco di ghiaccio e roccia si è aggregato in un angolo remoto della galassia, all’interno di una culla stellare governata da dinamiche chimico-fisiche profondamente diverse da quelle che hanno dato origine ai nostri pianeti.
Le anomalie chimiche del visitatore interstellare 3I/atlas analizzate dal telescopio webb
La cometa 3I/atlas appartiene alla rarissima categoria dei corpi interstellari, ovvero agglomerati di materia nati al di fuori dell’influenza gravitazionale del nostro sistema solare e scagliati nello spazio profondo. Nella storia dell’astronomia moderna, questo oggetto rappresenta soltanto il terzo corpo di tale natura mai identificato dall’umanità. Scoperto inizialmente il primo luglio del duemilaventiciqune, il colosso di ghiaccio ha trascorso i mesi successivi tuffandosi nel cuore del nostro sistema planetario per poi orbitare attorno al sole.
Le prime stime sull’età di questo nomade spaziale hanno rivelato un dato sbalorditivo, collocando la sua nascita a circa dieci miliardi di anni fa. Questa misurazione cronologica la definisce ufficialmente come la cometa più antica mai registrata nella storia della scienza. Se si considera che il nostro sistema solare si è formato circa quattro miliardi e cinquecento settanta milioni di anni fa, il nucleo di 3I/atlas risulta essere addirittura due volte più vecchio del nostro sole, configurandosi come un fossile dell’universo primordiale.
Il tempo a disposizione per studiare questo antico messaggero è tuttavia estremamente limitato, poiché la cometa sta già imboccando la sua traiettoria di uscita dal sistema solare per perdersi per sempre nel vuoto interstellare. Per questa ragione, la comunità scientifica ha mobilitato i più potenti osservatori orbitali a disposizione nel tentativo di carpire quanti più dati possibile prima che l’osservazione diventi impossibile. Lo studio accurato della sua composizione offre infatti una finestra temporale irripetibile sulla chimica galattica di ere geologiche remote.
La tecnologia nel medio infrarosso e le sessioni di osservazione di miri
Il telescopio spaziale james webb ha condotto una prima campagna di osservazione nell’agosto del duemilaventicinque, per poi tornare a focalizzarsi sul bersaglio nel mese di dicembre dello stesso anno. Proprio durante questa seconda sessione, il telescopio è riuscito a registrare la prima impronta chimica nel medio infrarosso mai ottenuta da un oggetto proveniente da un altro sistema stellare. Operando in una banda dello spettro elettromagnetico invisibile all’occhio umano, lo strumento ha svelato dettagli molecolari altrimenti inaccessibili.
Le misurazioni più significative sono state eseguite grazie al miri, lo strumento per il medio infrarosso montato a bordo del telescopio, che ha catturato le emissioni gassose della cometa mentre questa iniziava il suo viaggio di allontanamento. La prima raccolta dati di questa fase è avvenuta a metà dicembre del duemilaventicinque, quando il corpo celeste si trovava a una distanza di circa trecentoventinove milioni di chilometri dal sole. Questo intervallo ha permesso di analizzare i gas espulsi dal nucleo ancora surriscaldato dal recente passaggio ravvicinato.
Una seconda e cruciale sessione di osservazione è stata completata il ventisette dicembre del duemilaventicinque, portando il monitoraggio a una distanza di circa trecentosettantanove milioni di chilometri dalla nostra stella. Attraverso il confronto di queste due distinte finestre temporali, gli astronomi hanno potuto mappare con precisione millimetrica l’evoluzione della chioma della cometa. L’analisi spettrografica combinata ha così aperto la strada alla rilevazione diretta di composti volatili mai tracciati prima in un corpo esterno.
Il comportamento del metano e il profilo dei gas volatili
Tra le scoperte più rilevanti effettuate dal telescopio webb spicca l’identificazione diretta del gas metano all’interno dell’involucro gassoso della cometa. Nelle gelide profondità dello spazio interstellare, questo idrocarburo si trovava originariamente intrappolato sotto forma di ghiaccio solido all’interno della struttura porosa dell’oggetto. Solo grazie al progressivo irraggiamento solare subito durante il duemilaventicinque, il nucleo ha raggiunto la temperatura necessaria per far sublimare il metano, trasformandolo direttamente in gas.
Gli scienziati hanno notato che il metano si è manifestato con un insolito ritardo temporale rispetto agli altri gas volatili superficiali, un comportamento che suggerisce una precisa stratificazione interna. Gli astrofisici ipotizzano che il ghiaccio di metano fosse sepolto negli strati più profondi e protetti del nucleo cometario, richiedendo un’esposizione prolungata al calore solare prima che l’onda termica potesse penetrare la crosta. Questo fenomeno di sublimazione tardiva fornisce indizi preziosi sulla densità e sulla conduttività termica del materiale interstellare.
I dati quantitativi elaborati dal team di ricerca confermano che la percentuale di metano rispetto all’acqua è sorprendentemente elevata se paragonata agli standard dei corpi del nostro sistema solare. Oltre al metano, webb ha rilevato una straordinaria abbondanza di anidride carbonica, anch’essa presente in rapporti decisamente superiori alla norma. Con l’aumentare della distanza dal sole, il telescopio ha registrato un rapido calo nell’emissione di questi vapori, un progressivo congelamento che ha colpito in primis l’acqua e che testimonia il definitivo ritorno della cometa al suo stato di ibernazione cosmica.
Lo studio è stato pubblicato su Astrophysical Journal Letters.
