450P/LONEOS, il Centauro che Webb e Gemini hanno visto trasformarsi in una cometa

450P/LONEOS offre una rara sequenza osservativa della trasformazione di un Centauro in un oggetto dall’aspetto cometario. Gemini North lo ha seguito mentre passava da sorgente debole e apparentemente inattiva a nucleo immerso in una chioma di polveri; il James Webb Space Telescope (JWST) ha poi identificato la composizione volatile e i grani ghiacciati della chioma in prossimità del perielio del 2024. Il risultato non dimostra che 450P sia già una cometa della famiglia di Giove, ma potrebbe mostrare il processo fisico che porta alcuni Centauri a diventarlo. 2

Dalla sorgente puntiforme alla chioma

Le immagini di Gemini North, inizialmente ottenute per recuperare l’oggetto e pianificare le osservazioni di Webb, raccontano l’evoluzione. Tra il 2019 e il 2021 450P non era stato rilevato; nel 2022 era ricomparso come sorgente puntiforme. Avvicinandosi al Sole, con la distanza eliocentrica scesa da circa 7,83 a 7,24 unità astronomiche, ha sviluppato una chioma risolta di polveri. La spettroscopia infrarossa di JWST ha quindi rilevato assorbimenti del ghiaccio d’acqua nelle polveri della chioma, inclusa una caratteristica compatibile con ghiaccio d’acqua cristallino in parte dei grani più grandi. 2

Il motore immediato sembra essere la CO₂

Webb ha rilevato emissioni di anidride carbonica (CO₂), ma non ha rilevato emissioni di vapore acqueo né di monossido di carbonio. A circa 7 unità astronomiche dal Sole, questo quadro è coerente con la sublimazione della CO₂: il gas prodotto può sollevare polveri ghiacciate e creare una chioma visibile, mentre la sublimazione ordinaria del ghiaccio d’acqua è debole. L’assenza di vapore acqueo rilevabile non significa che 450P sia privo di acqua: indica soltanto che il segnale era sotto la soglia di sensibilità di quelle osservazioni. 25

Il possibile ruolo decisivo di Saturno

Le integrazioni orbitali fanno risalire l’innesco a un incontro ravvicinato con Saturno nel 1992. In un calcolo pubblicato, il passaggio sarebbe avvenuto a circa 0,031 unità astronomiche, cioè 4,6 milioni di chilometri. L’interazione avrebbe ridotto sensibilmente il semiasse maggiore di 450P, trasferendolo su un’orbita interna a quella di Saturno e quindi più calda. Il nuovo percorso porta il perielio nelle vicinanze dell’orbita di Giove, aumentando nel corso delle rivoluzioni successive il riscaldamento solare accumulato nel sottosuolo. 128

Un’attivazione ritardata plausibile, non osservata direttamente

I modelli termici indicano che l’inizio dell’attività è compatibile con la cristallizzazione del ghiaccio d’acqua amorfo a temperature di circa 140–160 K. Il ghiaccio amorfo può trattenere gas volatili nella propria struttura; quando si scalda e cristallizza, può liberare CO₂ e altri gas intrappolati. Anche la transizione di fase può contribuire a propagare il calore all’interno del materiale. 23

Questa resta però un’interpretazione fisicamente motivata, non una misurazione diretta di ghiaccio amorfo all’interno di 450P. La cristallizzazione del ghiaccio amorfo e il suo bilancio energetico dipendono inoltre dalla composizione del materiale e dalle impurità presenti. 16

Perché questo oggetto è così importante

Solo circa il 15% dei Centauri conosciuti mostra attività, e stabilirne l’inventario dei volatili è difficile: sono in genere piccoli, deboli e lontani. 450P è particolarmente utile perché sembra essere entrato relativamente di recente in un’orbita più calda ed è stato osservato proprio durante l’avvio dell’attività, anziché molto tempo dopo essersi già affermato come cometa attiva. 2

I Centauri sono corpi dinamicamente intermedi tra le popolazioni trans-nettuniane e le comete di corto periodo, comprese le comete della famiglia di Giove. In 450P/LONEOS si osservano insieme il cambiamento orbitale, il possibile elaborazione termica ritardata, il degassamento dominato dalla CO₂, il rilascio di polveri e la formazione di una chioma cometaria. È quindi un possibile «anello mancante» empirico fra un corpo ghiacciato del Sistema solare esterno e una futura cometa attiva. 6

La sua orbita attuale, di circa 22 anni, significa che 450P non è ancora una cometa della famiglia di Giove. Inoltre, nessun Centauro è stato finora osservato durante l’intera conversione dinamica fino a quel tipo di orbita. Proprio per questo la cautela è essenziale: le osservazioni documentano con forza l’attivazione cometaria, mentre il percorso di cristallizzazione proposto è supportato dai modelli e non direttamente visto.