La cometa interstellare 3I/ATLAS è il terzo oggetto proveniente da un altro sistema individuato durante il passaggio nel Sistema Solare, dopo 1I Oumuamua nel 2017 e 2I Borisov nel 2019. Questa volta gli astronomi hanno avuto a disposizione un bersaglio più favorevole: la luminosità dell’oggetto ha permesso osservazioni spettroscopiche dettagliate con il telescopio spaziale James Webb.
Lo studio, pubblicato su Nature e condotto da un gruppo internazionale di ricerca, indica che 3I ATLAS mostra una composizione chimica diversa da quella tipica delle comete nate attorno al Sole. I dati raccolti suggeriscono anche un’età molto remota: tra 10 e 12 miliardi di anni. Per confronto, il Sistema Solare si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa.
Il punto chiave dell’osservazione è arrivato quando la cometa ha iniziato ad allontanarsi dal Sole. Il riscaldamento della superficie ha liberato gas e ghiacci dal nucleo. Quel materiale, disperso nella chioma, è stato analizzato dal James Webb attraverso la spettroscopia nell’infrarosso, una tecnica che consente di identificare molecole e isotopi a partire dalla luce emessa o assorbita.
Tra i segnali più rilevanti c’è l’abbondanza di deuterio, isotopo dell’idrogeno con un neutrone aggiuntivo. Secondo i ricercatori, 3I/ATLAS contiene circa 30 volte più deuterio rispetto alle comete del Sistema Solare considerate come riferimento. Un rapporto così elevato è compatibile con una formazione in ambienti estremamente freddi, con temperature vicine a 30 kelvin, cioè circa meno 243 °C. In regioni di questo tipo le reazioni chimiche rallentano e parte del materiale primordiale può conservarsi per tempi molto lunghi.
Un altro indizio arriva dal carbonio. Gli astronomi hanno rilevato una quantità insolitamente bassa di carbonio 13 rispetto al più comune carbonio 12. Anche questo dato viene interpretato come segnale di grande antichità. Con il passare dei miliardi di anni, infatti, le generazioni successive di stelle arricchiscono il mezzo interstellare di isotopi più pesanti. Una scarsità di carbonio 13 suggerisce quindi una formazione in una Via Lattea più giovane, quando il ciclo di arricchimento chimico della Galassia era meno avanzato.
Incrociando questi rapporti isotopici, il team colloca la possibile nascita della cometa nel periodo chiamato mezzogiorno cosmico: una fase compresa grossomodo tra 10 e 12 miliardi di anni fa, quando nell’universo il tasso di formazione stellare era vicino al massimo. Se questa ricostruzione sarà confermata da analisi successive, 3I ATLAS rappresenterebbe uno dei materiali più antichi mai studiati in modo diretto durante il transito nel nostro vicinato cosmico.
Il valore scientifico della scoperta sta anche nella natura stessa dell’oggetto. Le comete interstellari offrono accesso a campioni naturali espulsi da altri sistemi planetari. Di norma gli astronomi studiano mondi lontani con osservazioni indirette. In questo caso, una porzione di materia formatasi altrove attraversa il Sistema Solare e può essere analizzata con strumenti progettati per misurarne composizione e struttura. È una finestra rara sulla chimica dei dischi protoplanetari diversi da quello che ha dato origine al Sole.
La traiettoria originaria di 3I/ATLAS resta ignota. Gli autori ipotizzano che la cometa sia stata espulsa dal sistema in cui si era formata e abbia viaggiato per miliardi di anni attraverso la Via Lattea prima di entrare nel Sistema Solare. La composizione osservata indica comunque un ambiente di nascita molto diverso da quello solare.
C’è poi un aspetto più ampio che riguarda la chimica prebiotica. Acqua, carbonio e molecole contenenti elementi leggeri sono alla base dei processi che interessano l’origine dei composti organici. Studiare come questi ingredienti si distribuiscono nella Galassia, e in quali condizioni fisiche si conservano, aiuta a definire il quadro chimico in cui possono emergere ambienti favorevoli.
Sul piano osservativo, 3I/ATLAS si sta già allontanando e non tornerà nel Sistema Solare. Il suo passaggio, però, arriva in una fase in cui la capacità di individuare questi corpi sta crescendo. Il Vera C. Rubin Observatory, che opererà dal Cile con il programma Legacy Survey of Space and Time, è atteso come uno degli strumenti più efficaci per scoprire nuovi oggetti interstellari grazie alla sua ampia copertura del cielo e alla rapidità di scansione. Gli astronomi si aspettano che nei prossimi anni il numero di candidati aumenti in modo sensibile.
Per il James Webb, l’osservazione di 3I ATLAS conferma anche il ruolo del telescopio nelle indagini sulla composizione dei piccoli corpi. La missione, sviluppata da NASA, ESA e CSA, lavora nel vicino e medio infrarosso con strumenti adatti a ricostruire la firma chimica di gas e polveri. In casi come questo, la sensibilità del telescopio permette di trasformare un passaggio fugace in un archivio di dati sulla storia chimica della Galassia.
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