Quante delle nostre comete provengono da sistemi solari alieni?

Si pensa generalmente che le comete abbiano origine nel nostro Sistema solare, costituito dal gas residuo e dalle rocce gettate fuori mentre i pianeti si formavano. Il recente arrivo di due oggetti interstellari – una roccia chiamata ‘ Oumuamua e una cometa appariscente chiamata Borisov – hanno sfidato questa ipotesi.

Tom Hands, astrofisico dell’Istituto di Scienze computazionali dell’Università di Zurigo e il suo coautore Walter Dehnen dell’Università Ludwig Maximilian di Monaco, hanno utilizzato modelli matematici per stimare quante comete di lungo periodo-quelle che impiegano 200 anni o più per circondare il Sole-potrebbero essere visitatori interstellari. La loro ricerca è stata pubblicata il mese scorso negli avvisi mensili della Royal Astronomical Society. La scienza ha parlato con Hands per saperne di più su questi misteriosi visitatori ghiacciati. Questa intervista è stata modificata per chiarezza e lunghezza.

D: Da dove i ricercatori pensano che la maggior parte delle nostre comete provenga?

R: Le persone hanno ipotizzato che provengano da qualcosa chiamato Oort cloud. Questa è una grande nuvola di oggetti quasi sferica ai margini del nostro Sistema solare. Si pensa che si sia formato molto tempo fa, quando i pianeti giganti hanno sparso un mucchio di materiali simili a comete con molto ghiaccio fino alla periferia del Sistema solare. Le stelle di passaggio possono disperdere queste cose nel Sistema Solare, che è il modo in cui le osserviamo oggi.

D: Cosa possiamo imparare da questi visitatori interstellari?

A: Penso che la cosa più interessante per me sia che avresti la possibilità di guardare un campione dell’ambiente di formazione del pianeta attorno a un’altra stella. Sappiamo in dettaglio quale materiale è presente nel nostro Sistema Solare, e se questo differisce molto intorno ad altre stelle, allora ci dice qualcosa su come i pianeti si stanno formando in altri sistemi solari.

D: Nel documento, hai eseguito una simulazione con milioni di oggetti interstellari per vedere come potrebbero essere catturati dalla gravità di Giove. Cosa significa “catturato”?

A: Essenzialmente, quando un oggetto interstellare si avvicina al nostro Sistema Solare, ha una velocità molto alta rispetto alle comete e agli asteroidi che osserviamo ogni giorno. Una volta raggiunto il loro punto di avvicinamento più vicino al Sole, iniziano semplicemente ad allontanarsi di nuovo e non tornano mai più. Questo è simile al modo in cui le sonde Voyager non torneranno mai più. Per diventare legati, devono perdere parte di questa velocità, cosa che possono fare da una stretta interazione con un pianeta gigante—nel nostro caso, Giove. Questo è concettualmente simile al tipo di assistenza gravitazionale che i veicoli spaziali usano spesso per aumentare la loro velocità—nel nostro caso gli oggetti interstellari vengono derubati di parte della loro energia cinetica dal pianeta gigante, e in una piccola minoranza di casi, perdono abbastanza energia cinetica per diventare legati.

D: Quanti di questi oggetti interstellari potrebbero trovarsi nel nostro Sistema Solare in un dato momento?

A: Abbiamo stimato dallo studio che ci dovrebbero essere 100.000 piccole rocce in stile Oumuamua e 100 comete in stile Borisov nel Sistema solare. Facendo stime molto più prudenti per quanto tempo questi oggetti sopravviverebbero nel Sistema solare , ci aspetteremmo 20.000 ‘Oumuamuas o 20 comete. La maggior parte di queste cose avrebbe orbite altamente eccentriche con periodi di poche centinaia di migliaia di anni, il che significa che trascorrono la stragrande maggioranza del loro tempo molto, molto oltre l’orbita di Plutone. Tuttavia, abbiamo stimato che lo 0,33% di essi dovrebbe trovarsi entro 6 unità astronomiche di distanza—un raggio abbastanza tipico per le comete da “accendere”—in un dato momento. Quindi, le probabilità di vederne uno sono relativamente basse, ma non è affatto impossibile.