L’avvistamento della cometa interstellare 3I/ATLAS rappresenta una straordinaria occasione non solo per osservare un corpo celeste proveniente da un altro angolo della Via Lattea, ma anche per indagare le condizioni chimico-fisiche dei materiali primordiali che hanno dato origine ai sistemi planetari. La straordinaria rarità di un incontro diretto con una cometa interstellare, la terza in assoluto dopo 1I/‘Oumuamua e 2I/Borisov, proietta il nostro sguardo nel profondo del Cosmo e del tempo. 

Nel luglio 2025, il telescopio spaziale Hubble ha avuto l’onore e l’onere di catturare l’immagine più nitida mai realizzata dell’enigmatica 3I/ATLAS, disvelando informazioni cruciali sulle dimensioni del suo nucleo e sulle sue proprietà cometarie con una precisione mai raggiunta prima nella storia dell’astronomia.

I primi dati hanno permesso di stabilire che 3I/ATLAS non è semplicemente un residuo roccioso, ma possiede autentico carattere cometario. La sua attività, riscontrata persino a 6,4 UA dal Sole dai dati TESS, indicherebbe la presenza di materiali incredibilmente volatili e una storia chimica del tutto diversa rispetto alle comete del sistema solare.

L’analisi dei parametri orbitali rivela il carattere ipercinetico e interstellare di 3I/ATLAS. Con una inclinazione orbitale di 175° rispetto all’eclittica, la traiettoria è retrograda, ovvero l’oggetto si muove nel sistema solare in direzione opposta a quella dei pianeti. Le simulazioni dinamiche consentono di individuare una probabile origine nel disco spesso della Via Lattea, una regione della galassia associata a stelle e corpi molto antichi.

Nel suo passaggio ravvicinato, la cometa raggiungerà il perielio il 29 ottobre 2025, a una distanza di 1,36 UA (poco all’interno dell’orbita di Marte), con una velocità relativa che toccherà i 68 km/s. Successivamente transiterà a 0,21 UA da Marte (3 novembre) e 1,83 UA dalla Terra (19 dicembre), fornendo ai veicoli orbitanti intorno a Marte e ai telescopi terrestri un’occasione straordinaria per eseguire rilevamenti dettagliati.

L’osservazione del nucleo cometario costituisce una delle imprese più delicate dell’astronomia osservativa, soprattutto nel caso di oggetti interstellari con abbondante attività di outgassing che ne nasconde il cuore solido. Il 21 luglio 2025, il telescopio spaziale Hubble ha immortalato 3I/ATLAS a 365 milioni di chilometri dalla Terra, ottenendo la miglior risoluzione mai raggiunta su questo visitatore galattico. L’immagine mostra un bozzolo di polveri a forma di goccia che si sprigiona dal nucleo ghiacciato, accompagnato da una scia polverosa e da un accenno di coda.

Nonostante la potenza di Hubble, il nucleo non è stato osservato direttamente. Tuttavia, combinando i dati fotometrici ad alta risoluzione e sofisticati modelli di distribuzione della polvere nella chioma, i ricercatori sono riusciti a progettare la stima più precisa mai ottenuta per le dimensioni del nucleo:

• Diametro minimo stimato del nucleo: 320 metri;
• Diametro massimo stimato: 5,6 chilometri.

L’incertezza è dovuta principalmente all’opacità della chioma, che riflette e diffonde gran parte della luce solare incidente, mascherando il nucleo sottostante. Rispetto ad altri oggetti interstellari osservati, Oumuamua (0,4 km stimato come massimo), 2I/Borisov (0,4–1 km), la 3I/ATLAS domina per dimensioni e segna un nuovo record nella storia dell’esoplanetologia cometaria.

Uno dei problemi ricorrenti nelle osservazioni cometarie è il ruolo mascherante della chioma. In 3I/ATLAS, la copiosità e la distribuzione anisotropa delle polveri sollevate al passaggio vicino al Sole, che formano una sorta di bozzolo irregolare e tendente alla forma di goccia, rendono problematica la separazione tra emissione diretta (riflessa dal nucleo) ed emissione diffusa (scattering su granuli di polvere su grande scala).

In particolare, la curva di luminosità della cometa mostra pochissima variazione, vale a dire meno di 0,2 magnitudini nell’arco di un periodo di rotazione dedotto di quasi 17 ore. Questo implica che il comportamento fotometrico è dominato dalla polvere e non consente di osservare direttamente i crateri, le irregolarità o le variazioni albediche della superficie del nucleo rotante. Le tecniche di deconvoluzione adottate da Hubble hanno stimato un albedo medio molto basso per il nucleo, coerente con modelli di “palla di neve sporca” caratteristici delle comete classiche.

Il nucleo cometario viene ipotizzato come un aggregato di rocce porose, ghiacci d’acqua, monossido di carbonio, anidride carbonica e polveri silicatose con un’albedo molto bassa, tra il 2,4% e il 4% , caratteristica comune alle comete Halley e Borrelly già visitate dalle sonde. L’analisi del materiale espulso tramite spettroscopia ottica e infrarossa ha rilevato granuli di silicato e abbondanti componenti carboniose. 

Modelli teorici e dati dalla missione Rosetta sulla cometa 67P suggeriscono che i nuclei cometari abbiano densità intorno a 0,6 g/cm³, una struttura estremamente porosa, pressoché una fragile “spugna cosmica”, più che una roccia compatta.

Il processo di sublimazione osservato, ossia il passaggio diretto dal ghiaccio allo stato gassoso sotto il riscaldamento solare senza attraversare la fase liquida, dà luogo alle spettacolari manifestazioni di attività: formazione della chioma, emissione di jet localizzati di gas e polvere, sviluppo della coda ionica e polverosa. La sublimazione coinvolge, oltre al ghiaccio d’acqua, anche composti molto più volatili come monossido di carbonio (CO) e anidride carbonica (CO₂), capaci di attivare la cometa a distanze ben superiori a quelle delle comete locali della Nube di Oort.

Il tasso di perdita di materiale dovuto a questa sublimazione è stimato tra 6 e 60 kg/s (in funzione della dimensione media dei grani – range 1 < a < 100 μm). Valori di questa entità sono paragonabili a quelli delle comete del sistema solare attivate oltre 4,5 UA dal Sole, tipicamente oggetti originari della Nube di Oort. Questo fatto, unitamente alle analogie morfologiche osservate nelle immagini Hubble (bozzolo polveroso, coda in formazione), consolida la tesi che 3I/ATLAS sia una “sorella” di molte delle comete autoctone, seppur con ingredienti chimici “alienamente” differenti.

L’osservazione e la caratterizzazione di una cometa interstellare rappresentano il banco di prova per le più avanzate metodologie di imaging e fotometria astronomica. L’osservazione di questa cometa si è avvalsa di una campagna osservativa coordinata senza precedenti, che ha coinvolto, accanto ad Hubble, il James Webb Space Telescope, il Satellite TESS, il Neil Gehrels Swift Observatory, il W.M. Keck Observatory e, nella fase di pre-discovery, anche il Vera C. Rubin Observatory.

La vera sfida tecnologica è rappresentata dal rapido moto proprio e dalla variabilità della coda: la scala temporale delle esposizioni va tarata con attenzione maniacale per evitare effetti di motion blur e perdita di segnale sul nucleo in movimento. L’inseguimento dedicato del telescopio (manuale o software) è indispensabile per estrarre caratteristiche morfologiche anche minime, come la formazione di jet localizzati o la variazione di posizione della coda rispetto all’asse solare-cometario.

Articolo di: Claudia Consiglio, c.consiglio@uai.it