La cometa interstellare 2I/Borisov sta dando uno sguardo ai mattoni planetari di un altro sistema stellare, utilizzando nuove osservazioni del telescopio spaziale Hubble della NASA.

Borisov è la prima cometa conosciuta a provenire da un sistema stellare diverso dal nostro. Le misurazioni hanno scoperto che ha un'abbondanza insolita di monossido di carbonio in gran parte diversa dalle comete appartenenti al nostro sistema solare. I ricercatori affermano che la sua composizione insolita indica un probabile luogo di nascita di un disco circumstellare ricco di carbonio attorno a una fredda classe di nane rosse. Queste osservazioni sono un'ottima opportunità per campionare la chimica del materiale in un disco primordiale attorno a un'altra stella.

Le comete sono campioni condensati di gas, Ghiaccio, e polvere che si formano vorticosamente nel disco attorno a una stella durante la nascita dei suoi pianeti. Lo studio delle comete è importante perché gli astronomi stanno ancora cercando di capire il ruolo che svolgono nella formazione dei pianeti. Possono anche ridistribuire il materiale organico tra i giovani pianeti, e potrebbe aver portato l'acqua sulla Terra primitiva. Queste attività stanno probabilmente accadendo in altri sistemi planetari, come dimostra il trucco di Borisov.

"Con una cometa interstellare che passa attraverso il nostro sistema solare, è come se ottenessimo un campione di un pianeta in orbita attorno a un'altra stella che appare nel nostro giardino sul retro, " ha detto John Noonan del Lunar and Planetary Laboratory dell'Università dell'Arizona, Tucson, che è un membro del team di ricerca Hubble guidato da Dennis Bodewits della Auburn University in Alabama.

Il team ha utilizzato l'esclusiva sensibilità all'ultravioletto di Hubble per rilevare spettroscopicamente il monossido di carbonio che fuoriesce dal nucleo solido della cometa Borisov. Cosmic Origins Spectrograph di Hubble ha osservato la cometa in quattro diverse occasioni, dall'11 dicembre dal 2019 al 13 gennaio 2020, che ha permesso ai ricercatori di vedere la composizione chimica dell'oggetto cambiare rapidamente, come diverse miscele di ghiaccio, compreso il monossido di carbonio, ossigeno, e acqua, sublimata sotto il calore del sole.

Gli astronomi di Hubble furono sorpresi di scoprire che il coma della cometa interstellare, la nube di gas che circonda il nucleo, contiene un'elevata quantità di monossido di carbonio, almeno il 50% più abbondante del vapore acqueo. Questa quantità è più di tre volte superiore alla quantità misurata in precedenza per qualsiasi cometa che entra nel sistema solare interno. La misurazione dell'acqua è stata effettuata dal satellite Neil Gehrels-Swift della NASA, le cui osservazioni sono state condotte in tandem con lo studio Hubble.

Il monossido di carbonio è molto volatile. Non ci vuole molta luce solare per riscaldare il ghiaccio e convertirlo in gas che fuoriesce dal nucleo di una cometa. Per il monossido di carbonio, questa attività avviene molto lontano dal Sole, a circa 11 miliardi di miglia di distanza, più del doppio della distanza di Plutone nel suo punto più lontano dal Sole. In contrasto, l'acqua rimane nella sua forma ghiacciata fino a circa 200 milioni di miglia dal Sole, la distanza approssimativa del bordo interno della cintura di asteroidi.

Però, per la cometa Borisov, le misurazioni di Hubble suggeriscono che del ghiaccio di monossido di carbonio era bloccato all'interno del nucleo della cometa, rivelato solo quando il calore del Sole ha strappato via gli strati di ghiaccio d'acqua. "La quantità di monossido di carbonio non è diminuita come previsto quando la cometa si è ritirata dal Sole. Ciò significa che stiamo vedendo gli strati primitivi della cometa, che rispecchiano davvero di cosa è fatto questo oggetto, " Ha spiegato Bodewits. "A causa dell'abbondanza di ghiaccio di monossido di carbonio che è sopravvissuto così vicino al Sole, pensiamo che la cometa Borisov provenga da un luogo molto più freddo e da un disco di detriti molto diverso attorno a una stella rispetto al nostro".

Entro 200 milioni di miglia dal Sole, i tassi di degassamento dell'acqua dalla superficie di una cometa sono quasi sempre molto più alti di quelli del monossido di carbonio, hanno detto i ricercatori. Solo una o due comete conosciute del sistema solare hanno sfidato questa regola. "Ciò che Hubble ha misurato nella cometa Borisov non è una proprietà della maggior parte delle comete del sistema solare, " Ha detto Bodewits. "Ecco perché la cometa Borisov si è distinta per noi perché abbiamo pensato che Borisov sia probabilmente un rappresentante del sistema stellare da cui proviene".

I ricercatori suggeriscono che la cometa potrebbe essere stata espulsa da un disco ricco di carbonio di detriti ghiacciati attorno a una stella nana rossa, il tipo più comune di stella nella nostra galassia della Via Lattea. Le nane rosse sono più deboli e meno massicce del Sole. I loro dischi circumstellari, perciò, potrebbe essere molto più freddo del nostro sistema solare. "Queste stelle hanno esattamente le basse temperature e luminosità in cui potrebbe formarsi una cometa con il tipo di composizione trovata nella cometa Borisov, " disse Noon.

Un grande pianeta delle dimensioni di Giove potrebbe aver cacciato la cometa dal sistema alieno. I ricercatori hanno detto che molte nane rosse hanno grandi pianeti orbitanti in una regione abbastanza lontana dalla loro stella ospite dove il monossido di carbonio esiste nella sua forma ghiacciata. "Se un pianeta delle dimensioni di Giove migra verso l'interno, potrebbe espellere molte di queste comete, " ha detto Bodewits.

La cometa Borisov è stata avvistata il 30 agosto 2019, dal cacciatore di comete Gennady Borisov in Crimea. La cometa vagabonda assomiglia ad altre comete del sistema solare, ma gli astronomi hanno determinato le sue origini interstellari in base al suo percorso orbitale. Dalla sua scoperta, una sfilza di telescopi, compreso Hubble, hanno osservato la cometa mentre viaggiava attraverso il sistema solare e superava il Sole. Alla fine lascerà il sistema solare e continuerà il suo viaggio nello spazio.

La cometa Borisov è la prima cometa interstellare in buona fede a visitare il sistema solare. Il primo visitatore vagabondo conosciuto era un oggetto chiamato 1I/`Oumuamua, che è stato scoperto nel 2017 mentre si allontanava dal Sole. A differenza di una normale cometa, `Oumuamua non ha avuto un coma visibile di fuoriuscita di gas e polvere intorno ad esso, quindi gli astronomi non potevano usare la spettroscopia per campionare il suo contenuto chimico per caratterizzarlo.

Gli astronomi si aspettano di trovare più di queste comete erranti al di fuori del sistema solare con telescopi attuali e futuri che scansionano l'intero cielo.

I risultati della squadra appariranno sul diario Astronomia della natura .