Hubble sorprende inaspettatamente la frammentazione di una cometa

La cometa K1, il cui nome completo è Cometa C/2025 K1 (ATLAS), aveva appena superato il suo avvicinamento più vicino al Sole e stava uscendo dal Sistema Solare. Sebbene fosse stato intatto pochi giorni prima, K1 si è frammentato in almeno quattro pezzi mentre il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA osservava. Le probabilità che ciò accadesse mentre Hubble osservava la cometa sono straordinariamente minime.

La cometa K1, il cui nome completo è Cometa C/2025 K1 (ATLAS) — da non confondere con la cometa interstellare 3I/ATLAS — non era l’obiettivo originale di un recente studio di Hubble.

“A volte la migliore scienza avviene per caso”, ha detto il co-investigatore John Noonan, professore di ricerca nel Dipartimento di Fisica dell’Università di Auburn in Alabama, negli Stati Uniti.

“Questa cometa è stata osservata perché la nostra cometa originale non era visibile a causa di nuovi vincoli tecnici dopo che abbiamo vinto la nostra proposta. Dovevamo trovare un nuovo bersaglio — e proprio mentre lo osservavamo, si è spezzato, il che è la minima delle possibilità.”

Noonan non sapeva che K1 si stava frammentando finché non vide le immagini il giorno dopo che Hubble le aveva scattate. “Mentre dando un’occhiata iniziale ai dati, ho visto che in quelle immagini c’erano quattro comete quando avevamo proposto di guardarne solo una”, ha detto Noonan.

 “Quindi sapevamo che era qualcosa di davvero, davvero speciale.”

Questo è un esperimento che i ricercatori hanno sempre voluto fare con Hubble.

Avevano proposto molte osservazioni di Hubble per catturare una cometa che si stava frammentando.

Purtroppo, sono molto difficili da programmare e non hanno mai avuto successo.

“L’ironia è che ora stiamo solo studiando una cometa normale e questa si sgretola davanti ai nostri occhi”, ha detto il ricercatore principale Dennis Bodewits, anch’egli professore nel Dipartimento di Fisica dell’Università di Auburn.

“Le comete sono resti dell’era della formazione del Sistema Solare, quindi sono fatte di ‘materiale antico’—i materiali primordiali che hanno formato il nostro Sistema Solare,” spiegò Bodewits.

“Ma non sono incontaminati—sono stati riscaldati, sono stati irradiati dal Sole e dai raggi cosmici. Quindi, quando si osserva la composizione di una cometa, la domanda che ci poniamo sempre è: ‘È una proprietà primitiva o è dovuta all’evoluzione?’ Aprendo una cometa, puoi vedere il materiale antico che non è stato lavorato.”

Hubble ha notato che K1 si frammentava in almeno quattro pezzi, ciascuno con un coma distinto, l’involucro sfocato di gas e polvere che circonda il nucleo ghiacciato di una cometa.

Hubble ha risolto i frammenti, ma per i telescopi terrestri all’epoca apparivano solo come macchie appena distinguibili.

Le immagini di Hubble furono scattate solo un mese dopo l’avvicinamento più vicino di K1 al Sole, chiamato perielio.

Il perielio della cometa si trovava all’interno dell’orbita di Mercurio, circa un terzo della distanza della Terra dal Sole.

Durante il perielio, una cometa subisce il suo riscaldamento più intenso e lo stress massimo.

Appena dopo il perielio è quando alcune comete a lungo periodo come la K1 tendono a disintegrarsi.

Prima che si frammentasse, K1 era probabilmente un po’ più grande di una cometa media, probabilmente di circa 8 chilometri di diametro.

Il team stima che la cometa abbia iniziato a disintegrarsi otto giorni prima che Hubble la vedesse.

Hubble ha scattato tre immagini di 20 secondi ciascuna, una per ogni giorno dall’8 al 10 novembre 2025.

Mentre osservava la cometa, anche uno dei pezzi più piccoli di K1 si ruppe.

Poiché la visione acuta di Hubble riesce a distinguere dettagli estremamente fini, il team poteva tracciare la storia dei frammenti fino a quando erano un unico pezzo.

Questo ha permesso loro di ricostruire la linea temporale.

Ma così facendo, hanno scoperto un mistero: perché c’è stato un ritardo tra la disgregazione della cometa e il momento in cui sono state viste esplosioni luminose dal suolo? Quando la cometa si è frammentata ed ha esposto ghiaccio fresco, perché non si è illuminata quasi istantaneamente?

La squadra ha alcune teorie. La maggior parte della luminosità di una cometa è la luce solare riflessa dai granelli di polvere. Ma quando una cometa si apre, rivela ghiaccio puro.

Forse uno strato di polvere secca deve formarsi sopra il ghiaccio puro e poi soffiare via. Oppure forse il calore deve penetrare sotto la superficie, accumulare pressione e poi espellere un guscio di polvere in espansione.

“Mai prima d’ora Hubble ha catturato una cometa in frammentazione così vicino al momento in cui si è effettivamente disfatta. La maggior parte delle volte, succede da qualche settimana a un mese. E in questo caso, siamo riusciti a vederlo pochi giorni dopo,” ha detto Noonan.

 “Questo ci sta dicendo qualcosa di molto importante sulla fisica di ciò che accade sulla superficie della cometa. Potremmo vedere il tempo necessario per formare uno strato di polvere sostanziale che poi può essere espulso dal gas.”

Il team non vede l’ora di completare l’analisi dei gas che usciranno dalla cometa.

Già l’analisi a terra mostra che il K1 è chimicamente molto strano — è significativamente impoverito di carbonio, rispetto ad altre comete.

L’analisi spettroscopica degli strumenti STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) e COS (Cosmic Origins Spectrograph) di Hubble probabilmente rivelerà molto di più sulla composizione di K1 e sulle stesse origini del nostro Sistema Solare.

La cometa K1 è ora una raccolta di frammenti a circa 400 milioni di chilometri dalla Terra. Situato nella costellazione dei Pesci, sta uscendo dal Sistema Solare, difficilmente tornerà mai.

Gli astronomi vedono che comete a lungo periodo come K1 hanno maggiori probabilità di frammentarsi rispetto alle loro cugine a breve periodo, come 67P/Churyumov-Gerasimenko, visitata dalla missione Rosetta dell’ESA, ma non si sa il motivo.

Lanciato verso la fine del decennio, il Comet Interceptor dell’ESA sarà la prima missione a visitare una cometa di lungo periodo.

“L’osservazione casuale di K1 da parte di Hubble ci aiuterà a capire perché alcune comete a lungo periodo si dividono e ci darà una prima visione dei loro interni”, ha detto il coautore Prof. Colin Snodgrass dell’Università di Edimburgo in Scozia e scienziato interdisciplinare per la missione Comet Interceptor.

“Questi nuovi risultati completeranno la visione dettagliata di una cometa di lungo periodo che otterremo da Comet Interceptor, oltre ad aiutare gli astronomi a selezionare l’obiettivo della missione.”

Immagine: NASA, ESA, D. Bodewits (Auburn). Image processing: J. DePasquale (STScI)

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