La cometa K1, il cui nome completo è Cometa C/2025 K1 (ATLAS), aveva appena superato il punto di massimo avvicinamento al Sole e si stava dirigendo fuori dal Sistema Solare. Sebbene fosse intatta solo pochi giorni prima, K1 si è frammentata in almeno quattro pezzi mentre il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA la stava osservando. La probabilità che ciò accadesse mentre Hubble stava osservando la cometa è straordinariamente bassa. La cometa K1, il cui nome completo è Cometa C/2025 K1 (ATLAS) – da non confondere con la cometa interstellare 3I/ATLAS – non era l’obiettivo originario di un recente studio di Hubble. I risultati sono stati pubblicati oggi sulla rivista Icarus.
“A volte le migliori scoperte scientifiche nascono per caso”, ha affermato il co-investigatore John Noonan, professore di ricerca presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Auburn in Alabama, negli Stati Uniti. “Questa cometa è stata osservata perché la nostra cometa originale non era più visibile a causa di alcune nuove limitazioni tecniche introdotte dopo che la nostra proposta era stata approvata. Abbiamo dovuto trovare un nuovo obiettivo e, proprio nel momento in cui l’abbiamo osservata, si è disintegrata, una probabilità estremamente remota”.
Noonan non sapeva che K1 si stesse frammentando finché non ha visionato le immagini il giorno dopo che Hubble le aveva scattate. “Mentre davo una prima occhiata ai dati, ho notato che in quelle immagini c’erano quattro comete, mentre avevamo previsto di osservarne solo una”, ha detto Noonan. “Quindi abbiamo capito che si trattava di qualcosa di veramente speciale.”
Questo è un esperimento che i ricercatori hanno sempre desiderato realizzare con Hubble. Avevano proposto numerose osservazioni con Hubble per immortalare la disintegrazione di una cometa. Sfortunatamente, queste osservazioni sono molto difficili da programmare e non hanno mai avuto successo.
“L’ironia della sorte è che ora stiamo studiando una cometa come tante altre e questa si disintegra davanti ai nostri occhi”, ha affermato il responsabile del progetto, Dennis Bodewits, anche professore presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Auburn.
“Le comete sono i resti dell’era della formazione del Sistema Solare, quindi sono composte da “materiale antico”, ovvero i materiali primordiali che hanno formato il nostro Sistema Solare”, ha spiegato Bodewits. “Ma non sono incontaminate: sono state riscaldate, irradiate dal Sole e dai raggi cosmici. Quindi, quando si osserva la composizione di una cometa, la domanda che ci poniamo sempre è: “Si tratta di una proprietà primitiva o è dovuta all’evoluzione?”. Sezionando una cometa, si può osservare il materiale antico che non ha subito processi di trasformazione”.
Hubble ha osservato K1 frammentarsi in almeno quattro pezzi, ognuno con una chioma ben definita, l’involucro nebuloso di gas e polvere che circonda il nucleo ghiacciato di una cometa. Hubble ha risolto nitidamente i frammenti, ma ai telescopi terrestri, all’epoca, apparivano solo come macchie appena distinguibili.
Le immagini di Hubble sono state scattate appena un mese dopo il punto di massimo avvicinamento di K1 al Sole, chiamato perielio. Il perielio della cometa si trovava all’interno dell’orbita di Mercurio, a circa un terzo della distanza tra la Terra e il Sole. Durante il perielio, una cometa sperimenta il riscaldamento più intenso e la massima sollecitazione. Subito dopo il perielio, alcune comete a lungo periodo come K1 tendono a disintegrarsi.
Prima di frammentarsi, K1 era probabilmente un po’ più grande di una cometa media, con un diametro di circa 8 chilometri. Il team stima che la cometa abbia iniziato a disintegrarsi otto giorni prima che Hubble la osservasse. Hubble ha scattato tre immagini da 20 secondi, una al giorno, dall’8 al 10 novembre 2025. Mentre osservava la cometa, anche uno dei frammenti più piccoli di K1 si è disintegrato.
Grazie alla straordinaria capacità visiva di Hubble di distinguere dettagli finissimi, il team è riuscito a ricostruire la storia dei frammenti, fino a quando erano ancora un blocco unico. Questo ha permesso loro di ricostruire la cronologia degli eventi. Ma così facendo, hanno scoperto un mistero: perché c’è stato un intervallo di tempo tra la frammentazione della cometa e l’osservazione di brillanti esplosioni luminose dalla Terra? Quando la cometa si è frammentata, esponendo ghiaccio fresco, perché non ha aumentato la sua luminosità quasi istantaneamente?
Il team ha alcune teorie. Gran parte della luminosità di una cometa è dovuta alla luce solare riflessa dai granelli di polvere. Ma quando una cometa si spacca, rivela ghiaccio puro. Forse uno strato di polvere secca deve formarsi sopra il ghiaccio puro e poi essere espulso. Oppure forse il calore deve penetrare al di sotto della superficie, accumulare pressione e poi espellere un guscio di polvere in espansione.
“Mai prima d’ora Hubble aveva osservato una cometa in fase di frammentazione così vicino al momento in cui si è effettivamente disintegrata. Di solito, ciò avviene da qualche settimana a un mese dopo. In questo caso, invece, siamo stati in grado di vederla solo pochi giorni dopo”, ha affermato Noonan. “Questo ci sta rivelando qualcosa di molto importante sulla fisica di ciò che accade sulla superficie della cometa. Potremmo osservare la scala temporale necessaria alla formazione di uno strato di polvere consistente che può poi essere espulso dal gas”.
Il team non vede l’ora di completare l’analisi dei gas provenienti dalla cometa. Le analisi effettuate da terra mostrano già che K1 ha una composizione chimica molto particolare: è significativamente impoverita di carbonio rispetto ad altre comete. L’analisi spettroscopica condotta dagli strumenti STIS ( Space Telescope Imaging Spectrograph ) e COS ( Cosmic Origins Spectrograph ) del telescopio Hubble probabilmente rivelerà molto di più sulla composizione di K1 e sulle origini stesse del nostro Sistema Solare.
La cometa K1 è ora un insieme di frammenti a circa 400 milioni di chilometri dalla Terra. Situata nella costellazione dei Pesci, si sta allontanando dal Sistema Solare, con scarse probabilità di farvi ritorno. Gli astronomi osservano che le comete a lungo periodo come la K1 hanno maggiori probabilità di frammentarsi rispetto alle loro cugine a breve periodo, come la 67P/Churyumov-Gerasimenko, visitata dalla missione Rosetta dell’ESA, ma il motivo non è ancora chiaro. La missione Comet Interceptor dell’ESA, il cui lancio è previsto verso la fine del decennio, sarà la prima a visitare una cometa a lungo periodo. “L’osservazione casuale della K1 da parte di Hubble ci aiuterà a capire perché alcune comete a lungo periodo si frammentano e ci fornirà una prima visione dei loro interni”, ha affermato il coautore Prof. Colin Snodgrass dell’Università di Edimburgo in Scozia e scienziato interdisciplinare per la missione Comet Interceptor. “Questi nuovi risultati completeranno la visione dettagliata di una cometa a lungo periodo che otterremo da Comet Interceptor, oltre ad aiutare gli astronomi a selezionare l’ obiettivo della missione”.