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All’inizio del 2016, un gelido visitatore dal confine del Sistema Solare ha sfiorato la Terra. Divenne brevemente visibile ad astronomi e lo soprannominarono cometa Catalina, prima di passare troppo vicino al Sole e scomparire per sempre oltre il Sistema Solare.

Tra i tanti osservatori che hanno catturato un’immagine di questa cometa, apparsa vicino all’Orsa Maggiore, anche l’Osservatorio stratosferico per l’astronomia a infrarossi (Sofia), il telescopio della NASA posizionato su un aereo. Utilizzando uno dei suoi esclusivi strumenti a infrarossi, Sofia è stata in grado di identificare un’impronta digitale familiare all’interno del bagliore polveroso della coda della cometa: il carbonio.

Ora, questo visitatore proveniente dalla parte interna del Sistema Solare sta aiutando gli scienziati a capire qualcosa di più sulle nostre origini. Diventa evidente che comete come Catalina potrebbero essere state una fonte essenziale di carbonio su pianeti come la Terra e Marte durante la formazione iniziale del Sistema Solare. Il carbonio è la chiave per conoscere le origini della vita. “Non siamo ancora sicuri se la Terra possa aver catturato da sola abbastanza carbonio durante la sua formazione. Quindi, le comete ricche di carbonio potrebbero essere state un’importante fonte di consegna di quell’elemento essenziale che ha portato alla vita come la conosciamo“, spiegano gli esperti.

 

Congelato in tempo

Originariamente della nube di Oort, nei confini del sistema solare, la cometa Catalina e altri del suo genere hanno orbite così lunghe che arrivano alla nostra regione di cielo relativamente invariata. Questo li rende effettivamente congelati nel tempo, offrendo ai ricercatori rare opportunità di conoscere le origini del Sistema Solare.

Le osservazioni infrarosse di Sofia sono riuscite a catturare la composizione della polvere e del gas mentre evaporava dalla cometa, formando la sua coda. La cometa Catalina ha dimostrato di essere ricca di carbonio. Ciò ha suggerito che potrebbe essersi formata nelle regioni esterne del Sistema Solare primordiale, che manteneva un serbatoio di carbonio potenzialmente importante per la semina della vita.

Sebbene il carbonio sia un ingrediente chiave nella vita, la Terra primordiale e altri pianeti terrestri nel Sistema Solare interno erano così caldi durante la loro formazione che elementi come il carbonio sono stati persi o esauriti. Sebbene i giganti gassosi più freddi, come Giove e Nettuno, possano trattenere il carbonio nel Sistema Solare esterno, le dimensioni gigantesche di Giove potrebbero aver bloccato gravitazionalmente il carbonio dal mescolarsi di nuovo nel Sistema Solare interno.

 

Miscela primordiale

Quindi, come si sono evoluti i pianeti rocciosi interni nei mondi ricchi di carbonio che sono oggi? I ricercatori ritengono che un leggero cambiamento nell’orbita di Giove abbia permesso ai primi precursori delle comete di mescolare il carbonio dalle regioni esterne a quelle interne, dove era incorporato in pianeti come Terra e Marte.

La composizione ricca di carbonio della cometa Catalina aiuta a spiegare come i pianeti che si sono formati nelle regioni calde e a basse emissioni di carbonio del primo Sistema Solare si sono evoluti in pianeti con l’elemento di supporto vitale. “Tutti i mondi terrestri sono soggetti agli impatti di comete e altri piccoli corpi, che trasportano carbonio e altri elementi“, spiegano gli scienziati. “Ci stiamo avvicinando alla comprensione di come questi impatti sui primi pianeti possano aver catalizzato la vita“.

Le osservazioni di nuove comete sono necessarie per scoprire se ci sono molte altre comete ricche di carbonio nella nube di Oort. In tal caso, aiuterebbe ulteriormente le comete a fornire carbonio e altri elementi di supporto vitale ai pianeti terrestri.

Essendo il più grande osservatorio aereo del mondo, la mobilità di Sofia le consente di osservare rapidamente le comete appena scoperte mentre attraversano il Sistema Solare.