La cometa interstellare 3I/ATLAS è vecchia 12 miliardi di anni

La spettroscopia del VLT ha catturato due primati notevoli. Ha rilevato un aumento spettacolare dell'emissione di nichel neutro (Ni I) e i primi segni di degassamento di cianuro (CN) a grandi distanze, a concentrazioni simili a quelle viste nelle comete del Sistema Solare ^AE. Questo ha reso 3I/ATLAS la prima cometa proveniente da fuori il Sistema Solare a ricevere uno studio dettagliato della composizione ^EE.

Osservazioni da terra sono arrivate anche dal telescopio IRAM da 30 metri, che ha osservato la cometa vicino al perielio il 1-3 novembre 2025, rilevando HCN, metanolo (CH₃OH), CO e formaldeide (H₂CO), con rilevazioni provvisorie di CS e CH₃CN. Le abbondanze di queste molecole relative a HCN rientravano nei limiti superiori dei valori misurati nelle comete del Sistema Solare ^A.

La bomba isotopica del JWST: 30 volte più acqua pesante

Mentre il VLT e i telescopi terrestri mappavano l'inventario dei volatili della cometa, il JWST ha fornito le misurazioni isotopiche che ne hanno riscritto la storia. Utilizzando lo strumento NIRSpec, i ricercatori hanno scoperto che l'acqua della cometa contiene circa 30 volte più deuterio di qualsiasi cometa del Sistema Solare ^SEE. Questo è il più alto arricchimento di deuterio mai misurato in un corpo cometario.

Ma il deuterio era solo metà della storia. NIRSpec ha anche rilevato solo tracce di carbonio-13 rispetto al carbonio-12, indicando un rapporto ¹³C/¹²C insolitamente basso ^SE. Quell'impronta di carbonio implica che la cometa si sia formata da materiale arricchito da una generazione precedente di stelle, materiale che non era stato pesantemente rielaborato dalla successiva nucleosintesi stellare.

La conferma di ALMA: la prima rilevazione di acqua semi-pesante in un oggetto interstellare

ALMA ha fornito le misurazioni millimetriche complementari che hanno sigillato il caso. In osservazioni pubblicate il 23 aprile 2026, ALMA ha effettuato la prima rilevazione di acqua semi-pesante (HDO) in un oggetto interstellare ^SA. Il rapporto HDO/H₂O era eccezionalmente alto, confermando che i ghiacci della cometa si sono formati a temperature inferiori a circa 30 Kelvin (-243°C) ^ESS.

L'Atacama Compact Array di ALMA ha anche mappato metanolo e HCN in più date dall'agosto all'ottobre 2025, coprendo le fasi pre-perielio e post-perielio. I dati hanno mostrato che 3I/ATLAS ha tra le concentrazioni più arricchite di CH₃OH e HCN di qualsiasi cometa mai osservata, seconda solo all'insolita cometa del Sistema Solare C/2016 R2 (PanSTARRS) ^SNP.

Uno studio di ALMA ha notato che il rapporto metanolo-HCN in 3I/ATLAS misurava circa 70-120 in tutte le date di osservazione, una firma chimica diversa da qualsiasi cosa vista nelle migliaia di comete conosciute del Sistema Solare ^Y.

Quanto è vecchia 3I/ATLAS? Linee di prove convergenti

La stima dell'età di 10-12 miliardi di anni proviene da più linee di prova indipendenti:

• Età isotopica dal carbonio: Il basso rapporto ¹³C/¹²C, interpretato attraverso modelli di evoluzione chimica galattica, indica che il materiale della cometa si è accumulato circa 10-12 miliardi di anni fa, in seguito a un primo periodo di intensa formazione stellare nella Galassia ^SSPA.
• Modelli di età cinematica: Il modello Ōtautahi–Oxford deduce un'età superiore a 7,6 miliardi di anni dalla traiettoria della cometa, mentre altre analisi dinamiche stimano un intervallo più ampio di 3-11 miliardi di anni ^APAA.
• Ambiente di formazione: L'estremo arricchimento di deuterio e il basso carbonio-13 richiedono una formazione a temperature ≤30 K in un ambiente relativamente povero di metalli, all'inizio della storia della Galassia ^SESA. Ciò è coerente con la formazione nelle regioni esterne di un disco protoplanetario attorno a una stella molto antica e a bassa metallicità.

I ricercatori avvertono che l'età è una stima tratta dai rapporti isotopici e dai modelli di evoluzione chimica, non una data radiometrica diretta. Come ha notato un astronomo in una discussione pubblica, "non abbiamo accesso a campioni isotopici che potremmo mettere in un laboratorio e fare una datazione accurata dell'età" ^Y. Tuttavia, le prove convergenti favoriscono fortemente un'età compresa tra 10 e 12 miliardi di anni.

Una composizione diversa da qualsiasi cometa del Sistema Solare

In tutti gli osservatori, la composizione di 3I/ATLAS si distingue. JWST e SPHEREx hanno rilevato livelli elevati di monossido di carbonio, anidride carbonica e metano rispetto alle comete del Sistema Solare ^SS. ALMA ha tracciato il metanolo a circa l'8% della composizione del vapore della cometa ^N.

La tabella seguente riassume i principali risultati molecolari:

Osservazioni polarimetriche del VLT, del Nordic Optical Telescope e dell'Osservatorio di Rozhen nel luglio-agosto 2025 hanno anche rivelato che la chioma della cometa mostra un grado insolitamente alto di polarizzazione negativa a piccoli angoli di fase, suggerendo polvere a grana fine diversa dalle tipiche comete del Sistema Solare ^EA.

Cosa ci dice 3I/ATLAS sulla formazione planetaria attorno ad altre stelle

Il significato di 3I/ATLAS va ben oltre un singolo oggetto esotico. Fornisce un raro campione diretto di materiale da un sistema planetario extrasolare, e per di più eccezionalmente antico.

• I mattoni cometari sopravvivono per miliardi di anni nello spazio interstellare, portando registrazioni chimiche inalterate del loro sistema di origine ^SS. Ciò significa che quando verranno rilevati futuri oggetti interstellari, la loro chimica potrà rivelare le condizioni in sistemi planetari distanti attraverso la Galassia.
• L'estrema deuterazione mostra che ambienti ultra-freddi (<30 K) esistono in dischi protoplanetari attorno a stelle molto vecchie e povere di metalli, condizioni che non si vedono nella storia di formazione del nostro Sistema Solare ma che potrebbero essere state comuni nella Galassia primordiale ^SEA.
• La sua chimica (elevati CO, CO₂, CH₃OH, HCN) suggerisce che le molecole organiche complesse si formano prontamente in tali dischi freddi e antichi, supportando l'idea che gli ingredienti grezzi per la chimica prebiotica siano diffusi in tutta la Galassia ^SASP.

3I/ATLAS è ora l'oggetto interstellare più antico conosciuto e uno dei materiali più antichi direttamente campionati associati a qualsiasi sistema planetario ^SSP. Ha già lasciato il Sistema Solare, superando l'orbita di Giove ad aprile 2026, ma i dati che ha lasciato dietro di sé influenzeranno la scienza planetaria per anni a venire ^P.