La cometa Borisov non è normale come sembra

La natura incontaminata della cometa interstellare offre elementi per dire che forse il nostro sistema solare non è così diverso dagli altri nella galassia.

di Neel V. Patel 31-03-21

Il nostro sistema solare è pieno di comete che sfrecciano, ma gli umani finora hanno visto solo due oggetti in visita dall’esterno del sistema solare. C’è ‘Oumuamua, l’asteroide interstellare che si pensa  potrebbe essere una roccia piatta simile a una frittella  proveniente dai resti di un esopianeta simile a Plutone. La sua forma è così particolare che in passato si è ritenuto fosse un’astronave aliena. 

E poi c’è 2I/Borisov, una cometa … normale. È stata scoperta per la prima volta nell’agosto del 2019 ed è transitata intorno al Sole nel dicembre successivo. In quei mesi, la maggior parte dei dati raccolti dagli scienziati suggerivano che gli scienziati stavano guardando un oggetto convenzionale, fatto di materiale standard per le comete (acqua ghiacciata, polvere, materiali gassosi).  

Forse dovevamo solo essere pazienti. Un  paio di nuovi articoli scientifici ci dicono che potrebbe essere una delle comete più incontaminate mai studiate dagli esseri umani. Suggeriscono anche che le condizioni che hanno dato origine a Borisov potrebbero non essere così esotiche, dopo tutto. In effetti, potrebbe provenire da un sistema stellare non troppo diverso dal nostro. 

Abbiamo studiato abbastanza comete del nostro sistema solare per sapere che si sono formate durante le sue prime fasi, quando tonnellate di materiale vorticavano e si fondevano in singoli corpi. Sono costituite principalmente di ghiaccio, ma per sopravvivere devono formarsi a una distanza in cui il calore e le radiazioni del Sole non le possano sciogliere all’istante. 

Altri sistemi stellari presumibilmente danno origine alle comete nello stesso modo. Più sono distanti dalla radiazione della stella, più mantengono la loro composizione e chimica originali risalenti a 4,5 miliardi di anni fa circa. Questa qualità “incontaminata” significa che le comete sono come capsule del tempo preservate dei sistemi stellari nella loro infanzia.

La polvere di cometa, in particolare, ci dice di cosa era fatto il sistema solare quando ha dato alla luce le comete per la prima volta, e lo stesso principio può teoricamente applicarsi alle comete interstellari. “Studiando la composizione e la struttura delle particelle di polvere della chioma di 2I/Borisov, possiamo fare ipotesi plausibili sulle condizioni di formazione e le posizioni della polvere”, afferma Bin Yang, astronomo dell’European Southern Observatory e autore principale di uno degli studi. 

Il primo articolo, di Stefano Bagnulo  dell’Observatory and Planetarium di Armagh nel Regno Unito, si concentra sulla luce riflessa. La luce è composta da onde che normalmente oscillano in molte direzioni diverse contemporaneamente. Quando sono polarizzate, tuttavia, oscillano in una direzione specifica. 

Se la luce è polarizzata dalla chioma di una cometa (il guscio esterno nebuloso di gas e polvere espulso quando la cometa viene riscaldata dal sole), lo studio di questa luce può fornire informazioni sulla dimensione e la composizione della polvere, il che ci aiuta a capire come funziona la cometa e, per estensione, fornisce uno sguardo sulla storia del suo sistema stellare di provenienza.

I nuovi dati, raccolti dal Very Large Telescope con sede in Cile, ci dicono che la luce riflessa da Borisov e filtrata attraverso la sua chioma è più polarizzata della luce di qualsiasi altro oggetto che abbiamo studiato nel sistema solare. Questo è un segno che le particelle della chioma sono piccole e molto fini: un indizio che non sono state disturbate in modo significativo dalla radiazione e dal calore di nessuna stella (forze che altrimenti causerebbero l’espulsione casuale dalla superficie di pezzi più grandi). 

Gli autori concludono che Borisov è forse uno degli oggetti più incontaminati mai rilevati. L’unico oggetto la cui polarizzazione si avvicina è C/Hale-Bopp, forse la cometa più luminosa mai osservata e sicuramente una delle comete più studiate del XX secolo. Si pensa che Hale-Bopp si sia avvicinata al Sole solo una volta prima del suo più recente sorvolo solare nel 1997. Quindi gli autori ritengono che condizioni simili possano aver dato origine sia a Borisov che a Hale-Bopp, in due diversi sistemi stellari.

Nel frattempo, il team guidato da Yang aveva deciso di capire come si fosse formato Borisov, usando il VLT e l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) del Cile per rilevare il calore dalle particelle di grandi dimensioni presenti nella chioma di Borisov. Secondo queste osservazioni, la chioma della cometa è costituita da grani compatti di dimensioni millimetriche, insolitamente grandi per una cometa. 

Questi ciottoli, ricchi di monossido di carbonio e acqua, si sono probabilmente formati nella regione interna del sistema stellare, prima di essere trasportati verso l’esterno e di mescolarsi gradualmente con vari ghiacci formatisi in luoghi diversi più lontani dalla stella. 

Si pensa che questa “agitazione gravitazionale”, indotta da pianeti giganti, sia avvenuta nel nostro sistema solare ( e addirittura abbia contribuito alla formazione di Hale-Bopp). Borisov fondamentalmente si è riunito come un agglomerato di materiale proveniente da diverse parti del suo sistema stellare, prima di trovare una posizione lontana dalla sua stella madre.

Nel loro insieme, i risultati dicono alcune cose. Un’abbondanza di monossido di carbonio e acqua nella polvere suggerisce che la cometa abbia risieduto in ambienti a bassa temperatura (cioè molto lontano da una stella), dove questi composti avrebbero potuto rimanere freddi e stabili, per quasi tutta la sua vita. La scoperta di caratteristiche “incontaminate” rafforza questa idea.

Le somiglianze tra Borisov e Hale-Bopp, insieme alle prove che i sistemi stellari di entrambe le comete hanno subito agitazione gravitazionale, suggeriscono che l’evoluzione del nostro sistema solare forse non è così unica come avremmo potuto pensare. Ciò indicherebbe anche che le condizioni che danno origine a un pianeta abitabile come la Terra siano più comuni nella galassia di quanto si immagini.

O forse questa è una falsa pista, e Borisov rimane in realtà un mondo esotico. Neil Dello Russo, un astronomo della Johns Hopkins University che non è stato coinvolto nello studio, dice di essere rimasto sorpreso di quanto fossero alti i valori di monossido di carbonio e acqua, più alti di qualsiasi valore osservato nelle comete del nostro sistema solare. Altre domande persistono. Le nuove scoperte non sono ancora in grado di dirci esattamente quando si sono formati i ciottoli della chioma, o anche di cosa sono fatti. 

Il problema più grande potrebbe essere che i due documenti sembrano promuovere due idee diverse sulle particelle che compongono Borisov: il documento di Yang vaglia l’ipotesi di grandi ciottoli nella chioma, mentre il documento di Bagnulo suggerisce che la chioma è dominata da piccoli granelli simili a fumo che possono causare un’estrema polarizzazione della luce. 

Ma Michael Kelley, uno scienziato delle comete presso l’Università del Maryland che non è stato coinvolto nei nuovi studi, ritiene che le differenze siano probabilmente “solo una conseguenza delle diverse tecniche”, che favoriscono il rilevamento di un tipo specifico di particella. Le analisi future dovrebbero essere in grado di confrontare e combinare entrambi i set di dati e riconciliarli come parti dell’evoluzione di Borisov.

(rp)