È stata osservata l’emissione di metano dalla cometa 3I/ATLAS, segnando la prima volta che questo gas viene identificato su un oggetto interstellare. La quantità di metano, rispetto all’acqua, è anche maggiore di quella tipicamente osservata nelle comete del nostro Sistema Solare, evidenziando ulteriormente quanto questo visitatore interstellare sia diverso dagli oggetti del nostro vicinato cosmico. Il telescopio spaziale James Webb (JWST) ha inizialmente osservato la cometa interstellare con il suo Mid-Infrared Instrument (MIRI) il 15-16 dicembre 2025, quando 3I/ATLAS si trovava a 330 milioni di chilometri dal Sole. Tuttavia, si è verificato un problema con due delle osservazioni, che non sono riuscite ad acquisire una stella guida necessaria al telescopio per puntare con precisione. Ciò ha comportato la necessità di ripetere le due osservazioni il 27 dicembre, quando la cometa 3I/ATLAS si trovava a 380 milioni di km dal Sole. Queste osservazioni ripetute si sono rivelate provvidenziali.
Entrambe le serie di osservazioni sono state effettuate meno di due mesi dopo che la cometa 3I/ATLAS aveva raggiunto il perielio, il punto di massima vicinanza al Sole, il 29 ottobre 2025. Il maggiore riscaldamento dovuto al Sole aveva riscaldato la superficie della cometa, aumentando la quantità di gas emesso, ma il livello di emissione stava iniziando a diminuire man mano che la cometa si allontanava. Il MIRI ha rilevato vapore acqueo che fuoriusciva a grandi distanze dal nucleo della cometa, a seguito della vaporizzazione dei granelli di ghiaccio presenti nella chioma (l’atmosfera gassosa che circonda il nucleo solido della cometa).
Le rilevazioni
Tuttavia, è qui che entrano in gioco le osservazioni del 27 dicembre: il JWST ha notato che la produzione di vapore acqueo era diminuita drasticamente tra il 16 e il 27 dicembre, indicando che il riscaldamento solare si stava affievolendo e che una maggiore quantità di ghiaccio d’acqua rimaneva congelata, soprattutto considerando che a quel punto la cometa 3I/ATLAS aveva oltrepassato la “linea della neve”, ovvero la distanza dal Sole oltre la quale le temperature sono sufficientemente basse da permettere al vapore acqueo di congelare in ghiaccio.
“La linea del ghiaccio d’acqua nel Sistema Solare si trova intorno alle 2,5 UA e, man mano che la cometa 3I/ATLAS si avvicinava a queste distanze eliocentriche, la produzione di acqua dalle regioni più fredde della superficie e della chioma di 3I ha iniziato a cessare”, ha scritto il team di ricerca, guidato da Matthew Belyakov del Caltech, nello studio, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters. “Nel frattempo, a causa della loro pressione di vapore molto più bassa, si prevede che l’anidride carbonica e il metano siano rimasti completamente attivi”. Il JWST ha anche rilevato anidride carbonica gassosa e persino vapore di nichel, confermando le osservazioni precedenti e la sorprendente abbondanza di anidride carbonica rispetto al vapore acqueo nella cometa 3I/ATLAS.
Rilevato metano per la prima volta
L’aspetto più intrigante, tuttavia, è stata la rilevazione del metano per la prima volta. Pur non essendo un gas raro, non era stato rilevato in nessuno dei due precedenti oggetti interstellari osservati attraversare il Sistema Solare, ed è apparso sulla cometa 3I/ATLAS solo dopo il perielio.
La ragione della sua comparsa ritardata è probabilmente dovuta al fatto che il metano è sepolto più in profondità nel nucleo cometario e ci è voluto del tempo perché il calore del Sole raggiungesse tali profondità e riscaldasse il metano a sufficienza da farlo sublimare ed emettere. Un tempo, la cometa probabilmente aveva metano più vicino alla superficie, o addirittura sulla superficie stessa, ma è andato perduto nello spazio molto tempo fa.
“Questo potrebbe implicare che 3I abbia subito un periodo di riscaldamento significativo all’interno del suo sistema planetario natale prima della sua espulsione nel freddo mezzo interstellare, periodo che ha esaurito il metano negli strati più esterni“, hanno scritto i ricercatori. “Di conseguenza, il serbatoio superstite di ghiaccio di metano primordiale si trova in profondità ed è stato completamente attivato solo dopo che l’onda termica indotta dal passaggio di 3I al perielio si è propagata verso l’interno”.
Gli autori sottolineano inoltre che la produzione ritardata di metano è rispecchiata da una produzione ritardata simile di monossido di carbonio, che è diventata notevole a dicembre con un aumento di 40 volte rispetto all’anidride carbonica.
Metano molto più abbondante dell’acqua
Un altro aspetto affascinante è che, come l’anidride carbonica, anche il metano ha un‘abbondanza sorprendentemente elevata rispetto all’acqua su 3I/ATLAS. Sebbene il rapporto tra metano, anidride carbonica e acqua sembri insolitamente alto per il nostro Sistema Solare, potrebbe essere piuttosto comune per il sistema stellare in cui si è formata la cometa 3I/ATLAS, forse già 11-12 miliardi di anni fa. Questi rapporti indicano che la cometa 3I/ATLAS deve essersi formata in un ambiente alquanto diverso rispetto a quello in cui si sono formate le comete del nostro Sistema Solare, con condizioni fisiche e chimiche differenti.
Questi risultati illustrano l’importanza dello studio degli oggetti interstellari, in quanto ci offrono una visione di altri ambienti di formazione planetaria che altrimenti non potremmo ottenere. A loro volta, queste informazioni possono fornire confronti che ci permetteranno di comprendere meglio come si sono formati il nostro Sistema Solare e la Terra.
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