Una cometa arrivata da un altro sistema contiene 13 volte più deuterio di una cometa del Sistema solare

La cometa interstellare 3I/ATLAS contiene nel metano un rapporto tra deuterio e idrogeno 13 volte superiore a quello misurato nella cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Il dato, ottenuto con il telescopio spaziale James Webb, suggerisce che i ghiacci di 3I/ATLAS si siano formati in un ambiente molto freddo e sottoposto a intensa radiazione. La cometa potrebbe inoltre provenire da una regione della Via Lattea formatasi quando l’Universo era ancora poco arricchito di elementi pesanti.

La ricerca, guidata da scienziati della Divisione di esplorazione del Sistema solare della NASA, è stata pubblicata su Nature Astronomy. Il gruppo ha osservato 3I/ATLAS alla fine di dicembre 2025, quando si trovava a circa 2,5 volte la distanza tra la Terra e il Sole, nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove. A quella distanza, il calore solare fa sublimare — cioè passare direttamente dallo stato solido a quello gassoso — parte dei ghiacci della cometa, alimentando la chioma, l’involucro di gas e polveri che la circonda.

Gli astronomi hanno misurato il rapporto D/H nel metano: il deuterio è una forma più pesante dell’idrogeno. Questo rapporto permette di ricavare indizi sulle condizioni in cui si sono formati i ghiacci della cometa. Il valore rilevato in 3I/ATLAS è molto più alto di quello osservato in qualsiasi corpo del Sistema solare e supera di 13 volte quello della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Quest’ultima è l’unica altra cometa locale in cui la stessa firma sia stata rilevata con certezza, grazie alle misurazioni effettuate sul posto dalla sonda Rosetta.

«L’elevato rapporto D/H del metano in 3I/ATLAS è coerente con l’ipotesi che i suoi ghiacci si siano formati in un ambiente interstellare o protostellare freddo e a bassa metallicità, sottoposto a un’intensa irradiazione di raggi cosmici», scrivono i ricercatori. La metallicità indica la quantità di elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio presenti in un ambiente.

Una possibile culla della cometa è il disco di gas e polveri che circonda una stella giovane o in formazione e nel quale possono nascere i pianeti. Queste regioni sono difficili da osservare direttamente: sono opache e nascondono i processi chimici che avvengono a basse temperature. Per studiarle, gli astronomi ricorrono spesso a modelli astro-chimici.

I rapporti isotopici misurati suggeriscono anche che 3I/ATLAS possa essere stata esposta a molte radiazioni e formata in un nucleo prestellare, una regione densa di gas ultrafreddo che precede la nascita di una stella. Al suo interno, la luce stellare è schermata e le temperature possono scendere fino a circa -263 °C. In queste condizioni i gas si congelano sui granelli di polvere; il processo favorisce il deuterio e può lasciare nei ghiacci rapporti D/H caratteristici, anche nel metano.

Un altro indizio viene dalla scarsa presenza di carbonio-13 nella cometa. Secondo gli autori, potrebbe indicare che 3I/ATLAS si sia formata in un ambiente antico, prima che successive generazioni di stelle arricchissero la galassia di elementi pesanti, prodotti al loro interno e dispersi nello spazio quando le stelle muoiono, per esempio in esplosioni di supernova.

La possibile età della cometa resta un’interpretazione dei dati, non una misura diretta. Lo studio prospetta che 3I/ATLAS possa aver viaggiato per miliardi di anni prima di raggiungere il Sistema solare e che si sia formata oltre 7 miliardi di anni prima del Sole. La sua composizione offre così un raro indizio sulle condizioni chimiche di un sistema planetario extrasolare, ma non permette ancora di stabilire con certezza dove e quando sia nata.

Fonte: sciencealert.com