3I/ATLAS metano: James Webb rivela un oggetto molto diverso dalle comete del sistema solare

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• Come e quando sono state effettuate le osservazioni
• Rilevazione del metano: una prima assoluta per un visitatore interstellare
• Composizione: più anidride carbonica che acqua
• Variabilità dell’attività dopo il passaggio al perielio
• Implicazioni per la formazione planetaria oltre il Sole
• Metodo: spettroscopia nel medio infrarosso e potenzialità del Webb
• Pubblicazione e prospettive per future ricerche

Il telescopio spaziale James Webb ha permesso un salto di qualità nello studio di un visitatore dallo spazio profondo. Le osservazioni nel medio infrarosso hanno svelato dettagli chimici finora impensati della cometa interstellare 3I/ATLAS, offrendo nuovi indizi sulle condizioni in cui si è formata.

Come e quando sono state effettuate le osservazioni

Lo strumento MIRI a bordo del Webb ha raccolto dati in due finestre temporali successive. Gli scienziati hanno sfruttato la sensibilità dell’infrarosso medio per leggere la firma dei gas che avvolgono il nucleo.

• Sessione 1: 15-16 dicembre 2025, distanza dal Sole ~329 milioni di km.
• Sessione 2: 27 dicembre 2025, distanza dal Sole ~379 milioni di km.

Analizzando la luce termica emessa dai gas, il team ha ottenuto lo studio chimico più dettagliato realizzato finora su un corpo proveniente da un altro sistema stellare.

Rilevazione del metano: una prima assoluta per un visitatore interstellare

Tra i risultati più rilevanti c’è la prima identificazione del metano in una cometa extrastellare. Questa molecola non era stata vista nelle analisi precedenti di 3I/ATLAS né in altri oggetti interstellari noti.

I dati indicano che il ghiaccio contenente metano probabilmente era protetto sotto gli strati superficiali. L’energia ricevuta durante il passaggio al perielio ha riscaldato gli strati profondi, liberando il gas rilevato dal Webb.

La presenza di metano in un oggetto interstellare apre nuove piste per confrontare la chimica dei corpi formatisi attorno ad altre stelle con quella delle comete del nostro Sistema Solare.

Composizione: più anidride carbonica che acqua

Un altro elemento distintivo di 3I/ATLAS è l’elevata abbondanza di anidride carbonica rispetto all’acqua. Questa caratteristica è insolita se paragonata alla maggior parte delle comete del Sistema Solare.

• CO2 relativamente abbondante rispetto a H2O.
• Metano presente ma rilasciato in modo differente rispetto agli altri volatili.

Questa combinazione suggerisce condizioni di formazione diverse da quelle tipiche del nostro vicinato stellare. Potrebbe riflettere la chimica del disco protoplanetario della stella madre della cometa.

Variabilità dell’attività dopo il passaggio al perielio

Le due sessioni osservative hanno mostrato cambiamenti nell’attività della cometa. In particolare, la produzione di gas è diminuita tra i due set di misure.

• Vapore acqueo: forte calo con l’aumento della distanza dal Sole.
• Metano e CO2: continuano a sublimare a temperature più basse.

Questi comportamenti aiutano a ricostruire la stratificazione dei ghiacci nel nucleo. Il metano osservato solo dopo il perielio indica materiali nascosti sotto la superficie, probabilmente protetti da una crosta esterna.

Implicazioni per la formazione planetaria oltre il Sole

Oggetti come 3I/ATLAS sono preziosi perché trasportano informazioni dirette su dischi planetari lontani. Analizzando la composizione chimica possiamo inferire condizioni fisiche e termiche del luogo di formazione.

Questa cometa sembra nata in un ambiente molto diverso rispetto a quello che ha generato la maggior parte delle comete del Sistema Solare. Le differenze chimiche potrebbero riflettere la distanza dalla stella madre, la temperatura del disco o la disponibilità di elementi volatili durante l’assemblaggio dei ghiacci.

Metodo: spettroscopia nel medio infrarosso e potenzialità del Webb

La tecnica adottata si basa sulla spettroscopia a lunghezze d’onda medie dell’infrarosso. MIRI individua linee molecolari emesse dai gas riscaldati dal Sole.

• Misura delle firme spettrali di CO2, CH4, H2O e altri volatili.
• Comparazione tra due epoche per valutare la variabilità temporale.

Grazie a questo approccio è stato possibile derivare la composizione con una precisione senza precedenti per un oggetto interstellare.

Pubblicazione e prospettive per future ricerche

I risultati sono stati pubblicati su The Astrophysical Journal Letters e già stimolano nuove proposte osservative. Il successo di MIRI nella rilevazione del metano conferma che il Webb può analizzare chimicamente questi rari visitatori.

Progetti futuri mirano a osservare altri oggetti interstellari e a costruire così un campione comparativo. Questa strategia aiuterà a capire quanto siano comuni composizioni come quella di 3I/ATLAS e cosa rivelano sui processi di formazione nei sistemi stellari lontani.