Nel 2017, il primo oggetto interstellare proveniente da oltre il nostro sistema solare è stato scoperto tramite l'osservatorio astronomico Pan-STARRS alle Hawaii. Si chiamava 'Oumuamua, significa "esploratore" o "messaggero" in hawaiano. L'oggetto era come una cometa, ma con caratteristiche che erano abbastanza strane da sfidare la classificazione.

Due astrofisici dell'Arizona State University, Steven Desch e Alan Jackson della Scuola di Esplorazione della Terra e dello Spazio, hanno deciso di spiegare le strane caratteristiche di 'Oumuamua e hanno determinato che è probabilmente un pezzo di un pianeta simile a Plutone proveniente da un altro sistema solare. I loro risultati sono stati recentemente pubblicati in un paio di articoli nell'AGU Journal of Geophysical Research:Planets .

"In molti modi 'Oumuamua somigliava a una cometa, ma era abbastanza singolare in molti modi che il mistero circondasse la sua natura, e la speculazione correva dilagante su cosa fosse, " disse Desch, che è un professore alla Scuola di Esplorazione della Terra e dello Spazio.

Dalle osservazioni dell'oggetto, Desch e Jackson determinarono diverse caratteristiche dell'oggetto che differivano da quelle che ci si aspetterebbe da una cometa.

In termini di velocità, l'oggetto è entrato nel sistema solare a una velocità leggermente inferiore a quella prevista, indicando che non viaggiava nello spazio interstellare da più di un miliardo di anni circa. In termini di dimensioni, la sua forma a frittella era anche più appiattita di qualsiasi altro oggetto conosciuto del sistema solare.

Hanno anche osservato che mentre l'oggetto acquisiva una leggera spinta lontano dal sole (un "effetto razzo" comune nelle comete poiché la luce solare vaporizza i ghiacci di cui sono fatti), la spinta era più forte di quanto si potesse spiegare. Finalmente, l'oggetto mancava di un gas in fuga rilevabile, che di solito è rappresentato visibilmente dalla coda di una cometa. In tutto, l'oggetto era molto simile a una cometa, ma a differenza di qualsiasi cometa che fosse mai stata osservata nel sistema solare.

Desch e Jackson ipotizzarono quindi che l'oggetto fosse fatto di diversi ghiacci e calcolarono quanto velocemente questi ghiacci si sarebbero sublimati (passando da solido a gas) quando 'Oumuamua fosse passato dal sole. Da li, hanno calcolato l'effetto razzo, la massa e la forma dell'oggetto, e la riflettività dei ghiacci.

"È stato un momento emozionante per noi, " Ha detto Desch. "Ci siamo resi conto che un pezzo di ghiaccio sarebbe molto più riflettente di quanto le persone stessero supponendo, il che significava che poteva essere più piccolo. Lo stesso effetto razzo darebbe poi a 'Oumuamua una spinta maggiore, più grande di quanto le comete di solito sperimentano."

Desch e Jackson hanno trovato un ghiaccio in particolare, l'azoto solido, che ha fornito una corrispondenza esatta con tutte le caratteristiche dell'oggetto contemporaneamente. E poiché il ghiaccio di azoto solido può essere visto sulla superficie di Plutone, è possibile che un oggetto simile a una cometa possa essere fatto dello stesso materiale.

"Sapevamo di aver avuto l'idea giusta quando abbiamo completato il calcolo di quale albedo (quanto è riflettente il corpo) farebbe corrispondere il movimento di 'Oumuamua alle osservazioni, "ha detto Jackson, che è un ricercatore e un Exploration Fellow presso l'ASU. "Quel valore è risultato lo stesso che osserviamo sulla superficie di Plutone o Tritone, corpi ricoperti di ghiaccio di azoto."

Hanno quindi calcolato la velocità con cui i pezzi di ghiaccio solido di azoto sarebbero stati espulsi dalle superfici di Plutone e corpi simili all'inizio della storia del nostro sistema solare. E hanno calcolato la probabilità che pezzi di ghiaccio solido di azoto provenienti da altri sistemi solari raggiungano il nostro.

"Probabilmente è stato buttato giù dalla superficie da un impatto circa mezzo miliardo di anni fa e buttato fuori dal suo sistema genitore, "Ha detto Jackson. "Essere fatto di azoto congelato spiega anche la forma insolita di 'Oumuamua. Man mano che gli strati esterni di ghiaccio di azoto evaporavano, la forma del corpo sarebbe diventata progressivamente più appiattita, proprio come fa una saponetta quando gli strati esterni vengono rimossi con l'uso."

'Oumuamua potrebbe essere stata una tecnologia aliena?

Sebbene la natura simile a una cometa di 'Oumuamua sia stata rapidamente riconosciuta, l'incapacità di spiegarlo immediatamente in dettaglio ha portato alla speculazione che si tratta di un pezzo di tecnologia aliena, come nel libro di recente pubblicazione "Extraterrestrial:The First Signs of Intelligent Life Beyond Earth" di Avi Loeb dell'Università di Harvard.

Ciò ha acceso un dibattito pubblico sul metodo scientifico e sulla responsabilità degli scienziati di non saltare a conclusioni ingiustificate.

"Tutti sono interessati agli alieni, ed era inevitabile che questo primo oggetto al di fuori del sistema solare facesse pensare agli alieni, " Ha detto Desch. "Ma è importante nella scienza non saltare alle conclusioni. Ci sono voluti due o tre anni per trovare una spiegazione naturale, un pezzo di ghiaccio di azoto, che corrispondesse a tutto ciò che sappiamo su 'Oumuamua. Non è così lungo nella scienza, e troppo presto per dire che avevamo esaurito tutte le spiegazioni naturali."

Sebbene non ci siano prove che si tratti di tecnologia aliena, come un frammento di un pianeta simile a Plutone, 'Oumuamua ha fornito agli scienziati un'opportunità speciale di osservare i sistemi extrasolari in un modo che non erano stati in grado di fare prima. Man mano che vengono trovati e studiati più oggetti come 'Oumuamua, gli scienziati possono continuare ad ampliare la nostra comprensione di come sono gli altri sistemi planetari e dei modi in cui sono simili, o diverso da, il nostro sistema solare.

"Questa ricerca è entusiasmante in quanto probabilmente abbiamo risolto il mistero di cosa sia 'Oumuamua e possiamo ragionevolmente identificarlo come un pezzo di un 'exo-Plutone, ' un pianeta simile a Plutone in un altro sistema solare, " Ha detto Desch. "Fino ad ora, non abbiamo avuto modo di sapere se altri sistemi solari hanno pianeti simili a Plutone, ma ora abbiamo visto un pezzo di un passaggio vicino alla Terra."

Desch e Jackson sperano che i futuri telescopi, come quelli del Vera Rubin Observatory/Large Synoptic Survey Telescope in Cile, che sarà in grado di sorvegliare regolarmente l'intero cielo meridionale, potranno iniziare a trovare ancora più oggetti interstellari che loro e altri scienziati possono usare per testare ulteriormente le loro idee.

"Si spera che in un decennio o giù di lì possiamo acquisire statistiche su quali tipi di oggetti passano attraverso il sistema solare, e se i pezzi di ghiaccio di azoto sono rari o comuni come abbiamo calcolato, " disse Jackson. "In ogni caso, dovremmo essere in grado di imparare molto sugli altri sistemi solari, e se hanno subito lo stesso tipo di storie di collisione che ha fatto la nostra".