Non tutte le cinture sono uguali. Grandi, piccole, calde e più o meno luminose, quelle delle esocomete sono di tutte le forme, dimensioni ed età . Per la prima volta, nell’ambito dell’indagine Reasons (Resolved Alma and Sma Observations of Nearby Stars) e grazie a nuove analisi di dati d’archivio, un gruppo di astronomi dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ha ottenuto immagini dettagliate di 74 di queste cinture, o fasce, attorno ad altrettante stelle, situate entro 500 anni luce dalla Terra.
Lo studio – pubblicato su Astronomy & Astrophysics – rappresenta una tappa fondamentale nella comprensione delle cinture esocometarie, le sorelle extrasolari della Fascia di Kuiper e della fascia principale degli asteroidi del nostro Sistema Solare. I risultati rivelano la presenza di strutture complesse e variegate, con stelle di tutte le età : alcune appartengono a sistemi appena formati, mentre altre esistono da miliardi di anni. Lì, vi albergano ciottoli ed esocomete, ovvero comete al di fuori del nostro Sistema Solare.
In particolare, per individuare le esocomete – massi di roccia e ghiaccio di almeno un chilometro di diametro che si scontrano tra loro all’interno di queste cinture – sono stati impiegati due potenti strumenti in grado di rilevare specifiche bande di onde radio (il tipo di luce adatto a rilevare e fotografe queste strutture): Sma (Submillimeter Array), un insieme di otto radiotelescopi situato sulla cima del vulcano Mauna Kea, nelle Hawaii, e Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), un gruppo di 66 antenne situato nel deserto di Atacama, in Cile.
L’uso congiunto dei due strumenti ha permesso di rivelare dettagli senza precedenti di queste cinture, mostrando con precisione dove si trovano i ciottoli e le esocomete. Le immagini evidenziano una notevole diversità nelle strutture osservate: alcune cinture si presentano come anelli stretti e ben definiti, mentre altre sono più ampie, al punto da essere classificate come ‘dischi’. Inoltre, alcuni dei 74 sistemi analizzati mostrano più anelli o dischi e possiedono orbite eccentriche, ovvero non perfettamente circolari, ma ellittiche. Questa caratteristica fornisce prove indirette dell’esistenza di pianeti o forse addirittura di lune ancora non rilevati, la cui gravità influenza la distribuzione della polvere e dei detriti all’interno di questi sistemi.
In regioni così fredde, con temperature comprese tra -250 e -150 gradi centigradi, la maggior parte dei composti, inclusa l’acqua, è congelata sotto forma di ghiaccio sulle superfici delle esocomete.
La presenza di questi materiali ghiacciati è significativa perché suggerisce che le comete potrebbero aver contribuito a trasportare acqua e altri elementi essenziali nelle zone più interne dei sistemi planetari, influenzando la formazione di eventuali pianeti abitabili, proprio com’è successo nel nostro Sistema Solare. Si ritiene, infatti, che la Fascia di Kuiper – situata oltre l’orbita di Nettuno – sia stata la principale fonte di acqua per la Terra, trasportata attraverso le comete miliardi di anni fa.
Con l’avvento di strumenti di nuova generazione, come il telescopio James Webb, l’Extremely Large Telescope (Elt) e i futuri aggiornamenti di Alma, il dataset Reasons sarà ulteriormente arricchito. Nuove osservazioni permetteranno di mappare ancora più in dettaglio la dinamica e la composizione di queste regioni dello spazio, aprendo nuove prospettive nello studio della formazione ed evoluzione dei sistemi planetari.
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In apertura: Le 74 cinture esocometarie fotografate nell’ambito dell’indagine Reasons: Crediti: Alma (Eso/Naoj/Nrao)/Sma/L. Matrà e colleghi.