L'umanità non ha mai inviato una sonda in un altro sistema planetario. Eppure, occasionalmente, la natura fa l'opposto. La cometa interstellare 3I/ATLAS ha viaggiato nel nostro Sistema Solare trasportando materiale formatosi attorno a un'altra stella — e gli astronomi hanno scoperto che la sua composizione chimica è diversa da quasi tutto ciò che si è visto tra le nostre comete.
Gli astronomi impiegano enormi risorse per esaminare pianeti a centinaia o migliaia di anni luce di distanza. Anche i telescopi più potenti forniscono normalmente solo informazioni indirette sulle loro atmosfere, temperature o composizione.
Con 3I/ATLAS, agli scienziati è stato concesso qualcosa di molto più raro: materiale fisico proveniente da un altro sistema planetario che attraversa il nostro vicinato cosmico.
L'oggetto è solo il terzo visitatore interstellare confermato mai osservato, dopo 1I/'Oumuamua nel 2017 e la cometa 2I/Borisov nel 2019.
A differenza delle comuni comete, che si sono formate insieme al Sole e sono rimaste legate gravitazionalmente ad esso per miliardi di anni, 3I/ATLAS è entrata nel Sistema Solare su una traiettoria aperta. È arrivata dallo spazio interstellare e alla fine vi scomparirà di nuovo.
La NASA afferma che la cometa non rappresenta alcun pericolo per la Terra. Scientificamente, tuttavia, rappresenta un'opportunità straordinaria. (NASA Science)
Le osservazioni con l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, o ALMA, in Cile, hanno rivelato una caratteristica particolarmente insolita: 3I/ATLAS contiene quantità straordinarie di metanolo.
Il metanolo, CH₃OH, è una molecola organica relativamente semplice che si trova comunemente nelle comete. Ciò che ha sorpreso i ricercatori non è stata la sua presenza, ma la sua abbondanza rispetto al cianuro di idrogeno, un'altra molecola frequentemente misurata nelle chiome cometarie.
Le osservazioni di ALMA hanno riscontrato rapporti tra metanolo e cianuro di idrogeno di circa 70 e 120 in due date di osservazione, collocando 3I/ATLAS tra le comete più ricche di metanolo studiate attraverso la radioastronomia. (ALMA Observatory)
Questo rende la cometa qualcosa di simile a una capsula del tempo chimica.
Le comete contengono ghiacci e polveri preservati dagli ambienti in cui si sono formati i sistemi planetari. Poiché gran parte di quel materiale ha subito processi geologici relativamente scarsi rispetto ai pianeti, la sua chimica può conservare indizi sulla temperatura, le radiazioni e le condizioni molecolari nel disco protoplanetario originale.
Come ha affermato il ricercatore di ALMA Nathan Roth, studiare 3I/ATLAS somiglia all'ottenimento di un'impronta digitale da un altro sistema solare.
Il confronto con le comete del Sistema Solare è particolarmente prezioso.
Gli scienziati hanno studiato centinaia di corpi formatisi attorno al Sole. Una cometa interstellare fornisce un campione indipendente, permettendo ai ricercatori di chiedersi se la chimica che ha prodotto i nostri pianeti fosse tipica o insolita.
E il metanolo è solo una parte del puzzle.
Il James Webb Space Telescope della NASA ha successivamente effettuato la prima rilevazione diretta di gas metano in un visitatore interstellare. Webb ha osservato 3I/ATLAS dopo che aveva superato il punto di massima vicinanza al Sole e ha riscontrato una proporzione insolitamente alta di metano rispetto all'acqua. Il telescopio ha anche confermato che l'oggetto rimane eccezionalmente ricco di anidride carbonica rispetto alle tipiche comete del Sistema Solare. (NASA Science)
Anche la tempistica del rilascio di metano è stata intrigante.
Il metano è altamente volatile e normalmente dovrebbe fuoriuscire facilmente quando riscaldato. Eppure Webb lo ha rilevato relativamente tardi. Gli scienziati ritengono che ciò possa indicare ghiaccio ricco di metano sepolto sotto la superficie della cometa, protetto finché il riscaldamento solare non ha penetrato gli strati più profondi.
Ciò consente effettivamente ai ricercatori di indagare la struttura interna di un corpo creato attorno a un'altra stella.
Le osservazioni di ALMA aggiungono un altro dettaglio. Parte del metanolo sembra originarsi non solo direttamente dal nucleo della cometa, ma da grani ghiacciati rilasciati nella chioma circostante. Questi grani si riscaldano alla luce del sole e rilasciano a loro volta molecole, comportandosi quasi come una nuvola di minuscole comete sussidiarie attorno al corpo centrale. (ALMA Observatory)
Ogni osservazione ricostruisce quindi un'altra parte della storia di 3I/ATLAS.
Non sappiamo ancora esattamente dove si sia formata. La Via Lattea contiene centinaia di miliardi di stelle e la cometa potrebbe aver viaggiato nello spazio interstellare per un periodo immenso prima di entrare nel nostro vicinato.
Il suo sistema planetario originale potrebbe ora apparire completamente diverso da quando la cometa è stata espulsa.
Quell'espulsione di per sé non è difficile da immaginare. I sistemi planetari giovani possono essere caotici. I grandi pianeti possono disperdere gravitazionalmente i corpi più piccoli, accelerandoli fino a farli sfuggire completamente alla loro stella madre.
Il nostro Sistema Solare ha quasi certamente espulso un numero enorme di comete durante la sua storia iniziale.
Da qualche parte nella galassia, oggetti originariamente formatisi accanto al Sole potrebbero quindi attraversare a loro volta sistemi planetari alieni.
Gli oggetti interstellari trasformano l'astronomia in una forma di archeologia cosmica.
Invece di osservare il sistema planetario di un'altra stella solo attraverso la luce, gli scienziati possono analizzare la materia prodotta lì.
3I/ATLAS finirà per svanire oltre la portata dei nostri strumenti e continuerà il suo viaggio attraverso la Galassia.
Ma per un breve periodo, un altro sistema planetario ha effettivamente consegnato un campione sulla soglia di casa della Terra.
Dovevamo solo riconoscerlo.
