Uno strato superficiale profondo tra i 15 e i 20 metri ricopre la cometa interstellare 3I/Atlas, secondo le rilevazioni effettuate dal telescopio spaziale James Webb. Questa struttura esterna si è formata in seguito all’esposizione per miliardi di anni ai raggi cosmici galattici mentre il corpo celeste attraversava la Via Lattea. Le osservazioni di questo oggetto, il terzo visitatore interstellare mai confermato dagli astronomi, risalgono all’agosto del 2025, momento in cui si trovava a una distanza di 445 milioni di chilometri dalla Terra.

Lo studio è coordinato dagli scienziati del Royal Belgian Institute of Space Aeronomy e documenta come il monossido di carbonio si sia trasformato in anidride carbonica sulla superficie modificata dalle radiazioni. Proveniente da un altro sistema stellare, 3I/Atlas ha toccato il perielio, ovvero il punto di massimo avvicinamento al Sole, il 29 ottobre 2025 a una distanza di 1,36 unità astronomiche, dando inizio al processo di sublimazione delle sue fasce esterne.

L’origine esterna al Sistema Solare è attestata dalla sua orbita iperbolica e da una velocità di spostamento che oltrepassa i 210.000 chilometri orari. Le analisi condotte sul corpo celeste hanno permesso di fissare alcuni parametri fisici e temporali precisi:

• Individuazione iniziale avvenuta il 1° luglio 2025 attraverso il sistema ATLAS situato in Cile.
• Chioma caratterizzata da una presenza di anidride carbonica otto volte superiore rispetto a quella dell’acqua.
• Età calcolata fino a 7 miliardi di anni, dato che rende l’oggetto più antico dello stesso Sistema Solare.

Come le particelle ad alta energia hanno alterato il ghiaccio per miliardi di anni

Per miliardi di anni i ghiacci della cometa sono stati bombardati dai raggi cosmici galattici, che consistono in particelle ad alta energia generate al di fuori del Sistema Solare. Tale interazione chimica ha innescato la conversione del monossido di carbonio in anidride carbonica, creando la crosta superficiale spessa dai 15 ai 20 metri.

Per comprendere la tempistica del fenomeno, i ricercatori hanno impiegato simulazioni basate sui dati della cometa 67P, studiata dalla missione spaziale Rosetta, verificando che un miliardo di anni di esposizione basta a produrre un involucro simile. Il contatto diretto e prolungato con queste particelle energetiche è stato reso possibile dalla totale mancanza di uno schermo eliosferico.

L’assenza della barriera dell’eliosfera nello spazio profondo

Nel corso del suo spostamento attraverso la galassia, 3I/Atlas non ha beneficiato dell’eliosfera, la bolla magnetica generata dal Sole che scherma le radiazioni cosmiche per i corpi celesti locali. Priva di questo filtro naturale, la superficie della cometa ha subito impatti continui che ne hanno alterato la struttura chimica.

Grazie alla barriera eliosferica, le comete nate nel Sistema Solare conservano intatte le proprie composizioni originarie, a differenza di quanto accade a un oggetto interstellare. Nel caso di 3I/Atlas, gli effetti accumulati su scala galattica hanno comunque interessato soltanto gli strati più esterni del corpo.

I dati raccolti dimostrano in che misura l’esposizione prolungata alle radiazioni trasformi la materia lungo le rotte interstellari. Gli astronomi utilizzano queste rilevazioni per affiancare e confrontare le caratteristiche del visitatore esterno con quelle delle comete appartenenti al nostro sistema planetario.

Il rilascio di gas volatili dopo il passaggio ravvicinato al Sole

Una volta superato il perielio del 29 ottobre 2025, l’aumento della temperatura dovuto alla vicinanza solare ha innescato il rilascio di polveri e gas dallo strato superficiale irradiato. Questo fenomeno di sublimazione porta alla luce le fasce più interne della cometa, che potrebbero aver mantenuto intatte le loro proprietà originarie.

Per ricostruire la chimica primitiva dell’oggetto, il team scientifico mette a confronto gli spettri raccolti prima e dopo il passaggio al perielio. Durante questa fase si è registrato un rapido incremento della luminosità accompagnato da una marcata colorazione blu, indice della fuoriuscita di gas volatili.

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L’anidride carbonica domina la composizione della chioma, delineando un comportamento insolito rispetto agli standard delle comete solari. I satelliti SOHO e STEREO-A hanno inoltre individuato la presenza di getti gassosi quando l’oggetto si trovava ancora a distanze caratterizzate da basse temperature.

I dati dello strumento NIRSpec sul rapporto tra anidride carbonica e acqua

Attraverso lo spettrografo NIRSpec installato sul telescopio James Webb, gli studiosi hanno misurato alte concentrazioni di anidride carbonica all’interno del coma cometario. Tale abbondanza indica che il corpo celeste si è formato in zone fredde e ricche di questo composto, situate in prossimità della sua stella d’origine.

Mentre l’involucro esterno risulta modificato dalle radiazioni, il nucleo interno custodisce ancora i materiali primordiali della Via Lattea, e il riscaldamento delle molecole di carbonio determina il caratteristico riflesso blu osservato nel coma. Le misurazioni spettroscopiche hanno restituito valori dettagliati sull’attività chimica e fisica della cometa:

• Un rapporto tra anidride carbonica e acqua (CO2/H2O) pari a 7,6 ± 0,3, il valore più elevato mai documentato in una cometa.
• Un tasso di espulsione dal nucleo che raggiunge i 129 chilogrammi di anidride carbonica al secondo.
• La presenza nel coma di grani di ghiaccio d’acqua con dimensioni inferiori a 1 micrometro.
• Un livello nel rapporto tra monossido di carbonio e acqua (CO/H2O) attestato a 1,65 ± 0,09, parametro che avvalla l’azione trasformatrice dei raggi cosmici.

Velocità di 210.000 km/h e osservazioni dei telescopi Hubble e James Webb

Individuata nel luglio 2025 in direzione della costellazione del Sagittario, la cometa 3I/Atlas percorre una traiettoria iperbolica che la porterà ad abbandonare definitivamente il Sistema Solare dopo il transito ravvicinato al Sole, spinta da una velocità di 210.000 km/h che ne certifica la provenienza extrasolare.

Le osservazioni congiunte dei telescopi spaziali Hubble e James Webb hanno permesso di esaminare la coda e la chioma, stimando per il nucleo un diametro compreso tra 440 metri e 5,6 chilometri. Nel mese di agosto 2025 gli strumenti hanno inoltre rilevato una superficie dalla tonalità rossastra associata a emissioni nello spettro ultravioletto.

I primi segnali di attività cometaria risalgono al maggio 2025, quando il corpo si trovava a 6,4 unità astronomiche di distanza dal Sole, e l’oggetto resta tuttora osservabile tramite i telescopi professionali nonostante un progressivo calo della sua luminosità. Per interpretare il comportamento di una composizione così insolita, che include la presenza di metalli come il nichel, i ricercatori hanno dovuto ricalibrare i modelli teorici di sublimazione, trovando analogie sul piano della volatilità con la cometa interstellare 2I/Borisov.

Il confronto tra i materiali primordiali del nucleo e le comete del Sistema Solare

A differenza delle comete nate intorno al Sole, i corpi interstellari come 3I/Atlas mostrano nella chioma una quantità di anidride carbonica superiore a quella del vapore acqueo. Sebbene la crosta alterata dalle radiazioni ricopra l’intera area esterna, gli strati situati in profondità mantengono inalterata la composizione chimica originaria della galassia.

Le rilevazioni effettuate nell’agosto 2025 avvallano questa differenza strutturale e chiariscono l’effetto dei raggi cosmici sui corpi che viaggiano fuori dalle eliosfere stellari, mentre dalle stazioni a terra i telescopi proseguono il monitoraggio della coda e delle variazioni di luminosità. Lo studio diretto di 3I/Atlas permette agli astronomi di aggiornare i modelli fisici di emissione per i corpi sottoposti a irraggiamento estremo, integrando i dati mancanti sui processi evolutivi delle comete.