Questa è la prima volta che metalli pesanti, di solito associati ad ambienti caldi, sono stati trovati nelle fredde atmosfere di comete lontane.

"È stata una grande sorpresa rilevare gli atomi di ferro e nichel nell'atmosfera di tutte le comete che abbiamo osservato negli ultimi due decenni, circa 20, e anche in quelle lontane dal Sole in un ambiente spaziale freddo", ha detto Jean Manfroid dell'Università di Liegi, Belgio, che ha condotto il nuovo studio sulle comete del Sistema Solare pubblicato su Nature.
I vapori di ferro e nichel sono stati rilevati persino nelle comete osservate a più di 480 milioni di chilometri dal Sole, più di tre volte la distanza Terra-Sole.

Gli astronomi sanno che i metalli pesanti esistono nell'interno polveroso e roccioso delle comete. Ma, dato che i metalli solidi di solito non "sublimano" a basse temperature, non ci si aspettava di trovarli nell'atmosfera delle comete fredde che viaggiano lontano dal Sole.

Il team belga ha trovato approssimativamente le stesse quantità di metalli pesanti nelle chiome esaminate, un fatto che potrebbe aggiungere un nuovo tassello alla storia del Sistema Solare.
"Le comete si sono formate circa 4,6 miliardi di anni fa, nel Sistema Solare giovanissimo e da allora, non sono cambiate. In questo senso, sono come fossili per gli astronomi", ha spiegato il coautore dello studio Emmanuel Jehin, anch'egli dell'Università di Liegi. Sebbene la squadra stesse studiando questi oggetti "fossili" con il VLT dell'ESO da quasi 20 anni, finora la presenza di nichel e ferro nelle atmosfere cometarie era passata inosservata.

 

Un materiale speciale

I ricercatori avevano individuato linee spettrali deboli e non identificate nei dati UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph), lo spettrometro installato sul VLT dell'ESO. Ma solo ad un esame più attento hanno notato che erano le firme di atomi neutri di ferro e nichel.
Gli elementi pesanti sono stati difficili da identificare perché presenti in quantità molto piccole: il team stima che per ogni 100 chilogrammi di acqua nell'atmosfera delle comete ci sia solo 1 grammo di ferro e circa la stessa quantità di nichel.

“Di solito si trova 10 volte più ferro che nichel, mentre nelle atmosfere cometarie abbiamo trovato circa la stessa quantità di entrambi gli elementi. Siamo giunti alla conclusione che potrebbero provenire da un tipo speciale di materiale sulla superficie del nucleo della cometa, che sublima a una temperatura piuttosto bassa e rilascia ferro e nichel all'incirca nelle stesse proporzioni", ha detto Damien Hutsemékers, membro dell'equipe belga dell'Università di Liegi.

Al momento, gli studiosi non hanno idea di quale materiale si tratti ma confidano che i continui progressi tecnologi nella strumentazione aiuteranno a scoprirlo molto presto.
"Ora si cercheranno quelle righe spettrali nei dati d'archivio da altri telescopi", ha concluso Jehin. "Riteniamo che questo innescherà anche nuovi lavori sull'argomento".

 

Metalli pesanti interstellari

Uno studio parallelo, sempre pubblicato su Nature, mostra che il nichel gassoso è presente anche nell'atmosfera della cometa interstellare 2I/Borisov.
Un team polacco ha osservato la cometa aliena utilizzando lo spettrografo X-shooter sul VLT dell'ESO, mentre attraversava il Sistema Solare.

"All'inizio abbiamo avuto difficoltà a credere che il nichel atomico potesse davvero essere presente in 2I/Borisov così lontano dal Sole. Ci sono voluti numerosi test e controlli prima che potessimo finalmente convincerci", ha detto l'autore dello studio Piotr Guzik dell'Università Jagellonica in Polonia. 2I/Borisov è stata osservata quando si trovava a circa 300 milioni di chilometri dal Sole, o circa il doppio della distanza Terra-Sole.
"All'improvviso abbiamo capito che il nichel gassoso è presente nell'atmosfera delle comete in altri luoghi della galassia", ha commentato il coautore Michał Drahus, anche lui dell'Università Jagellonica.