Alla scoperta delle esocomete, simili alle nostre comete ma attorno ad altre stelle

Non solo esopianeti attorno a stelle oltre il Sole. Esistono anche le esocomete che, come nel Sistema Solare, popolano le regioni più esterne e fredde dei sistemi planetari extrasolari.

Lo studio delle stelle, soprattutto quelle più vicine che permettono osservazioni maggiormente risolte, non finisce di regalarci nuove scoperte.

A seguire, dopo la scoperta degli esopianeti e di veri e propri sistemi planetari extrasolari, c'è la scoperta delle esocomete. Simili alle comete del nostro sistema solare, queste però orbitano attorno ad altre stelle.

La scoperta delle esocomete non è recentissima, tuttavia solo in questi giorni è stato presentato il risultato di uno studio molto ampio che mostra quanto numerose siano le stelle con esocomete e quali caratteristiche queste abbiano rispetto a quelle a noi più note attorno al Sole.

Le comete del Sistema Solare

Tra i più lontani oggetti astronomici che popolano il Sistema Solare vi sono le comete. Vi sono due regioni i cui queste si trovano, delle due la più vicina è la fascia di Kuiper, la più lontana è la nube di Oort

La fascia di Kuiper è tra le più grandi strutture presenti nel Sistema Solare. Ha una forma a ciambella con il bordo interno coincidente con l'orbita di Nettuno (a circa 30 unità astronomiche dal Sole), mentre quello esterno si estende fino alle 1000 unità astronomiche.

All’interno della fascia di Kuiper si trova l’orbita di Plutone e degli altri pianeti nani. Tuttavia, essa è prevalentemente costituita non di pianeti o asteroidi ma di comete.

Immagine della cometa Halley di cui si intravvede il nucleo roccioso. Credit: Halley Multicolor Camera Team, Giotto Project, ESA

Le comete sono composte di polvere, roccia e ghiaccio e si sono formate contemporaneamente alla formazione del sistema solare. Per questo motivo sono considerate come fossili del Sistema Solare dal cui cui è possibile ricavare informazioni sulla nascita del Sistema Solare.

La nube di Oort è la struttura più grande nel Sistema Solare. Ha la forma di un guscio sferico la cui superficie interna si trova circa tra le 2000 e le 5000 unità astronomiche mentre quella esterna arriva fino a 100.000 unità astronomiche. Si stima che essa contenga dalle centinaia di milioni ai miliardi di comete.

A causa generalmente di perturbazioni gravitazionali le comete possono abbandonare la loro orbita originaria e spostarsi dalla fascia di Kuiper o dalla nube di Oort verso le regioni più interne del Sistema Solare.

Avvicinandosi al Sole, percorrendo la loro nuova orbita, si riscaldano e sotto l’azione anche del vento solare sviluppano la cosiddetta coda che le rende possibilmente visibili da Terra anche ad occhio nudo.

Le eso-comete

Nello studio dei sistemi planetari extrasolari, cioè sistemi planetari attorno a stelle diverse dal Sole, la conoscenza del nostro Sistema Solare è stata e continua ad essere una guida. In parole semplici, si va cercando nei sistemi extrasolari ciò che sappiamo esistere nel nostro Sistema Solare.

Immagine della cometa 103P/Hartley (Hartley 2). Essendo stata scattata quando la cometa era lontana dal Sole, in assenza di coda il nucleo roccioso e ricoperto di gas ghiacciati è ben visibile. Credit: NASA/JPL-Caltech/UMD

Massima attenzione è rivolta pertanto alla ricerca di pianeti rocciosi che siano quanto più simili alla Terra. Ma non solo. Esistendo le comete nel nostro Sistema Solare, si è andati alla caccia di comete anche in quelli extrasolari che per questo motivo sono chiamate eso-comete.

E se ne sono trovate, numerose, così come sono numerose quelle solari.

In un recente articolo, pubblicato sulla rivista internazionale Astronomy & Astrophysics, a cura dell’astronomo Luca Matrà, Associate Professor alla Trinity’s School of Physics, insieme ad altri 21 coautori sono stati presentati i risultati di una ricerca di esocomete attorno a stelle diverse dal Sole.

Il progetto REASONS

il progetto si chiama REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars) e in seno a questo progetto sono state scoperte e analizzate comete attorno a 74 stelle relativamente vicine al Sole.

Queste esocomete sono a distanza dalla loro stella dalle decine alle centinaia di unità astronomiche e a temperature comprese tra i -250 e i -150 gradi Celsius, per cui tutto ciò che le costituisce, acqua compresa, è ghiacciato.

Queste comete, che come mostrato nell’immagine di copertina, si dispongono in fasce simili alla fascia di Kuiper del Sistema Solare, rappresentano la riserva di acqua dei rispettivi sistemi planetari.

Le osservazioni sono state fatte nelle bande elettromagnetiche del milli- e del sub-millimetrico, pertanto con l’uso di radio telescopi. Nello specifico, sono stati utilizzati il radiotelescopio ALMA (un array di 66 antenne) posizionato nel Chajnantor Plateau sulle Ante ed operato dall’ESO e il radio telescopio SMA (un array di 8 antenne) posizionato alle Hawaii.

Immagine di uno dei dischi esocometari osservati in seno a REASONS. Credit: Matrà et al. A&A, 693, A151 (2025)

All’interno di queste fasce, le esocomete sono soggette ad urti che le sbriciolano producendo frammenti rocciosi simili a ciottoli i ciottoli (chiamati pebbles in inglese), cioè rocce relativamente piccole. Queste si dispongono ad anelli, come nel nostro sistema solare, ma in molti altri casi formano dei dischi. L’elevato numero di stelle oggetto dello studio ha fornito indicazioni utili su quanto variegata sia la tipologia di fasce esocometarie nelle diverse stelle.

Avendo le stelle selezionate per il progetto REASON età diverse è stato anche possibile studiare l’evoluzione nel tempo delle proprietà di questi fasce o dischi esocometari.

Riferimenti allo studio:

REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars (REASONS) - A population of 74 resolved planetesimal belts at millimetre wavelengths.https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2025/01/aa51397-24.pdf