Traiettoria e orbita insolite
3I/ATLAS è stata identificata come il terzo oggetto interstellare noto – dopo 1I/’Oumuamua e 2I/Borisov – grazie alla sua orbita iperbolica (eccentricità e ≈ 6) che la porta a sfrecciare nel Sistema Solare a circa 130.000 miglia orarie (≈58 km/s)science.nasa.gov. Ciò che ha sorpreso gli astronomi è l’orientazione della sua traiettoria: l’orbita è retrograda(inclinazione ~175°), quasi complanare con l’eclittica, ma percorsa in verso opposto ai pianetisustainability-times.com. Dato che ci si aspetterebbe che gli oggetti interstellari entrino da direzioni casuali, questa configurazione “appiattita”sull’eclittica è inusuale. Il gruppo di Adam Hibberd, Adam Crowl e Abraham Loeb (Harvard) ha calcolato che l’allineamento retrogrado vicino al piano dell’eclittica avrebbe solo ~0,2% di probabilità se fosse casualeavi-loeb.medium.com. Inoltre, 3I/ATLAS transita insolitamente vicino alle orbite di Venere, Marte e Giove, un triplo avvicinamento con probabilità statistica inferiore allo 0,005%arxiv.org. Questi parametri orbitali anomali hanno spinto Hibberd, Loeb e colleghi a ipotizzare persino che l’oggetto possa essere “manovrato” (ad esempio una sonda extraterrestre)arxiv.org. Tale speculazione è controversa – l’astronomo Chris Lintott (Univ. Oxford) l’ha definita “nonsense”, sostenendo invece che si tratti semplicemente di una cometa dallo strano percorsosustainability-times.com– ma sottolinea quanto la traiettoria di 3I/ATLAS sia fuori dal comune.
Le osservazioni astrometriche, unite ai dati stellari di Gaia, hanno permesso di tracciare il cammino di 3I/ATLAS indietro nel tempo senza trovare incontri ravvicinati significativi con alcuna stella notaearthsky.org. I risultati suggeriscono che provenga probabilmente dal disco sottile della Via Lattea (piuttosto che dal disco spesso) e potrebbe essere un oggetto molto antico, forse espulso miliardi di anni fa da un sistema stellare formato ~8 miliardi di anni fanationalgeographic.com. In altre parole, 3I/ATLAS potrebbe essere uno degli oggetti più vetusti mai osservati, vagando da eoni nello spazio interstellare prima di piombare nel nostro Sistema Solarenationalgeographic.com. La sua elevata velocità di ingresso eccesso (≈58 km/s) riflette proprio il lungo “tiro alla fune” gravitazionale subito durante il viaggio tra le stellescience.nasa.gov.
Composizione chimica anomala
Le analisi spettroscopiche hanno rivelato sorprese nella chimica della chioma di 3I/ATLAS. Osservazioni nell’infrarosso medio effettuate con il James Webb Space Telescope (JWST) mostrano che la chioma gassosa è dominata dall’anidride carbonica (CO₂), con presenza anche di H₂O, CO, tracce di OCS (solfuro di carbonile), ghiaccio d’acqua e polveriar5iv.labs.arxiv.orgar5iv.labs.arxiv.org. In particolare, il rapporto CO₂/H₂O risulta tra i più alti mai osservati in una cometa, nettamente al di sopra del trend tipico per comete di lungo periodo o della famiglia di Giovear5iv.labs.arxiv.orgar5iv.labs.arxiv.org. Normalmente il vapore acqueo è la componente dominante delle comete man mano che si avvicinano al Sole, mentre CO₂ e CO (ghiacci più esotici) sublimano più lontano. Nel caso di 3I/ATLAS, però, “l’acqua non è il componente principale – fatto piuttosto raro”, ha spiegato Martin Cordiner (NASA Goddard/Univ. Cattolica America) commentando che il flusso di CO₂ osservato era incredibilmente intensonationalgeographic.comnationalgeographic.com. La proporzione estremamente elevata di CO₂ rispetto all’acqua è un puzzle ancora senza spiegazione completanationalgeographic.com. Una possibilità è che la superficie del nucleo sia ricoperta da uno strato ricco di ghiacci di CO₂ e altre molecole volatili, che in questa fase sublimano copiosamente, mentre il ghiaccio d’acqua sottostante rimane in gran parte intrappolato finché il Sole non scalderà di più l’internonationalgeographic.com. In pratica, 3I/ATLAS si comporta un po’ come una “bibita frizzante cosmica”liberando CO₂ in abbondanzanationalgeographic.comnationalgeographic.com, fatto inusuale per una cometa.
Un’altra anomalia composizionale è la presenza di metalli pesanti nella chioma lontano dal Sole. Osservazioni nel visibile con lo spettrografo X-SHOOTER sul Very Large Telescope (ESO/VLT) hanno rivelato “indizi di nichel”(Ni) gassoso nel comanationalgeographic.com, oltre a confermare anche la presenza di ferro (Fe)nationalgeographic.com. Trovare atomi di nichel a ~300 milioni di miglia dal Sole (circa 3,2 UA) è sorprendente, perché Ni e Fe hanno temperature di sublimazione altissime e ci si aspetta di vederli in fase gassosa solo in comete estremamente vicine al Solenationalgeographic.com. Eppure, nel 2021, lo stesso team (Jehin et al.) scoprì che piccole quantità di Ni^0 e Fe^0 sono presenti nella chioma di molte comete anche lontano (~2-3 UA) e perfino nella interstellare 2I/Borisovnationalgeographic.com. Emmanuel Jehin (Univ. di Liegi), coinvolto anche nelle osservazioni di 3I/ATLAS, ha sottolineato che “nessuno avrebbe creduto” possibile trovare atomi metallici così lontano dal Solenationalgeographic.com. Nel caso di 3I/ATLAS, si rileva “abbondante nichel insolitamente precoce” nella chioma insieme a ferronationalgeographic.com. Una spiegazione ipotizzata è che il Ni (e Fe) siano rilasciati da composti volatili contenenti metalli, ad esempio i carbonili metallici (come Ni(CO)_4), che sublimando a basse temperature trascinano nell’ambiente anche atomi di Ni e Fenationalgeographic.com. In sintesi, la composizione di 3I/ATLAS appare ricca di volatili “freddi” (CO₂, CO) e addirittura metalli in vapore, indicando che questo oggetto potrebbe contenere materiali formatisi in ambienti molto lontani dalla propria stella madre o esposti a radiazioni elevate per lungo tempoar5iv.labs.arxiv.orgnationalgeographic.com. Da notare che tra i gas tradizionali delle comete è stata individuata anche la cianogeno (CN): Karen Meech (Univ. Hawai’i) riferisce che Gemini South ha rilevato CN nell’agosto 2025 al crescere dell’attivitànationalgeographic.com, come previsto a quelle distanze (nulla di anomalo in questo caso)nationalgeographic.com. Sono quindi soprattutto le abbondanze relative inusuali (CO₂ >> H₂O) e la presenza precoce di Ni/Fe a distinguere chimicamente 3I/ATLAS dalle comete tipiche.
Tassi di attività e variazioni di luminosità
Sin dalla scoperta, 3I/ATLAS ha mostrato attività cometaria già alle grandi distanze. È stata individuata dal telescopio ATLAS il 1º luglio 2025 a ~4,5 UA dal Sole con una chioma già presentescience.nasa.gov. Immagini profonde ottenute poco dopo (Canada-France-Hawaii Telescope e VLT) hanno confermato una chioma compattaintorno al nucleoarxiv.org. Il telescopio spaziale Hubble, puntato il 21 luglio 2025, ha fotografato un “bozzolo” di polveri a forma di goccia attorno al nucleoscience.nasa.govscience.nasa.gov. I dati HST hanno evidenziato un getto di polvere in uscita dal lato illuminato dal Sole e l’accenno di una coda di polveri in svilupposcience.nasa.gov. Il tasso di perdita di polvere dedotto era coerente con quello di comete osservate a ~300 milioni di miglia dal Sole (~3,2 UA)science.nasa.gov. In altre parole, inizialmente 3I/ATLAS si è comportata “come una normale cometa” del nostro Sistema Solare in termini di attivazione lontana: probabilmente la sublimazione di CO e CO₂ ha fatto partire l’attività già oltre l’orbita di Giove, similmente alle comete di lungo periodo più attive. (Ci sono indicazioni non ufficiali che una chioma fosse visibile persino attorno a ~13 UA, ben prima della scopertareddit.com, il che, se confermato, sarebbe straordinario; ma le osservazioni certe iniziano da ~4-5 UA).
Man mano che 3I/ATLAS si è avvicinata al Sole, gli astronomi hanno monitorato l’andamento della sua luminosità. Fino ai primi di settembre 2025, la luminosità cresceva secondo le previsioni per una cometa in avvicinamento. A metà settembre, però, le misure indicavano che “la cometa si sta illuminando più rapidamente del previsto”earthsky.org. I dati raccolti nel database internazionale COBS mostravano i punti di magnitudine sopra la curva nominale d’incrementoearthsky.org. Ci si è chiesti dunque se 3I/ATLAS stesse subendo un outburst – un improvviso aumento di attività – o se semplicemente il modello predittivo avesse sottostimato la sua produzione di gas e polveriearthsky.org. «Le comete sono notoriamente imprevedibili», ricorda l’articolo EarthSky, e solo il tempo avrebbe detto se l’eccesso di luminosità fosse temporaneo o l’inizio di una performance sopra le aspettativeearthsky.orgearthsky.org. In effetti, questo comportamento “over-performing” è considerato un’anomalia rispetto alle previsioni iniziali, sebbene rientri nel normale ventaglio di comportamenti cometari (basti pensare alle comete periodiche che a volte esplodono in brillamenti inattesi). Durante il perielio (fine ottobre 2025, q ≈1,36 UA) l’attività dovrebbe aver raggiunto il picco, ma in quella fase la cometa si trovava angolarmente troppo vicina al Sole per essere osservata da Terraarxiv.org. Per sfruttare questo momento, diverse sonde intorno a Marte sono state programmate per osservarla durante il flyby con Marte ad inizio ottobre 2025earthsky.org. Ad esempio, la fotocamera HiRISE su Mars Reconnaissance Orbiter, CaSSIS sul Trace Gas Orbiter (ESA) e la HRSC di Mars Express hanno effettuato osservazioni mirate di 3I/ATLAS in quei giorniearthsky.org, sperando di catturare dettagli sulla sua attività altrimenti invisibili da Terra.
Un altro aspetto notevole riguarda le forze non gravitazionali misurate sull’orbita di 3I/ATLAS. Come tutte le comete attive, il degassamento produce una piccola spinta che altera leggermente la traiettoria. Un team di Harvard (Richard Cloete, Avi Loeb e Peter Vereš) ha analizzato i dati astrometrici di centinaia di osservazioni (raccolte da 227 osservatori) per stimare questa accelerazione anomalaiflscience.comiflscience.com. Il risultato è che l’accelerazione non-gravitazionale di 3I/ATLAS è molto piccola, inferiore a 15 m/giorno²iflscience.com, ossia appena ~1,7×10^-9 m/s². Si tratta di un valore minimo, specie considerando che la cometa mostrava già un’attività cospicua (JWST ha misurato un tasso di perdita di massa di ~150 kg al secondo)iflscience.com. In base a questi numeri, il gruppo di Loeb ha dedotto che il nucleo deve essere insolitamente massiccio e quindi poco soggetto all’“effetto razzo” del degassamentoiflscience.com. La loro stima indica una massa di ~3,3×10^13 kg, che corrisponde a un diametro dell’ordine di ~5 km (assumendo densità e albedo tipiche)iflscience.com. Questa dimensione è enorme se paragonata ai precedenti oggetti interstellari: 1I/’Oumuamua e 2I/Borisov avevano nuclei stimati di poche decine-centinaia di metri. 3I/ATLAS potrebbe superare i precedenti di 3–5 ordini di grandezza in massa, un divario che Abraham Loeb ha definito “una grave anomalia”iflscience.com. Egli fa notare che, dato il limitato numero di oggetti interstellari sinora scoperti, imbattersi già nel terzo caso in un corpo di ~5 km pone un problema statistico: «Considerando le riserve limitate di elementi pesanti nell’universo, avremmo dovuto scoprire dell’ordine di centinaia di migliaia di oggetti interstellari da ~100 metri prima di trovarne uno delle dimensioni di 3I/ATLAS»iflscience.com. Invece ne abbiamo visti solo due più piccoli prima di questo. In altre parole, o la popolazione di oggetti interstellari ha una distribuzione dimensionale diversa da quanto ipotizzato (con più “grandi” di quanto previsto), oppure c’è qualche bias osservativo o coincidenza in atto. Questa discussione è aperta nella comunità: la massa di 3I/ATLAS è consistente con una cometa di qualche chilometro – e nel nostro Sistema Solare esistono comete anche più grandi, ad esempio la gigantesca Bernardinelli-Bernstein (~128 km di diametro) che pesa ~5×10^17 kgiflscience.com – ma il rapporto tra frequenza e dimensioni degli oggetti interstellari resta un enigma da risolvere.
Evoluzione della chioma e della coda
Nel corso dell’estate 2025, man mano che 3I/ATLAS si avvicinava, gli astronomi ne hanno documentato i cambiamenti morfologici. Immagini approfondite ottenute a fine agosto 2025 con il telescopio Gemini South (Cile) hanno mostrato una vasta chioma in espansione e l’emersione di una coda di polveri lunga almeno 56.000 km (35.000 miglia)nationalgeographic.com. All’inizio, tuttavia, la direzione della coda ha sorpreso gli esperti. In condizioni normali, le code di polveri vengono spinte dalla pressione di radiazione solare in direzione opposta al Sole. Nel caso di 3I/ATLAS, invece, osservazioni da Terra indicavano che la coda puntava “in una direzione strana, verso il Sole”planetary.org, quasi come un’anti-coda. L’astronomo Bryce Bolin (Caltech/SSI) ha spiegato questo fenomeno ipotizzando che la cometa stesse emettendo grani di polvere insolitamente grossi, dell’ordine di centinaia di microndi diametroplanetary.orgplanetary.org. Particelle così pesanti, una volta espulse, non vengono deviate rapidamente dal vento solare: la debole pressione di radiazione non basta a invertirne subito la rottaplanetary.org. Di conseguenza, i grani “cadono” quasi lungo la traiettoria radiale di emissione, formando una sorta di coda rivolta verso il Sole (un effetto prospettico simile alle anti-code osservate in alcune comete periodiche)planetary.org. Questo suggerisce che nelle fasi iniziali l’attività di 3I/ATLAS fosse debole e a bassa velocità di espulsione: Bolin stima velocità di uscita dei grani di appena ~1 m/splanetary.org, probabilmente provenienti dal lato soleggiato del nucleoplanetary.org. In altre parole, la cometa emetteva polveri ma con parsimonia, e quelle poche (ma grosse) restavano vicine al nucleo invece di essere spazzate indietro. Ciò concorda con il fatto che ad inizio-luglio 2025 non si vedeva ancora una coda evidente: un paper guidato da T. Santana-Ros riportava “assenza di coda visibile” nelle immagini del 4 e 29 luglio, attribuendola alla geometria di visuale sfavorevole e alla bassa produzione di polveri in quel periodoavi-loeb.medium.comavi-loeb.medium.com. I colori ottici risultavano arrossati – indice di polveri o di una superficie ricca di organici – ma senza righe di emissione tipiche del gasavi-loeb.medium.comavi-loeb.medium.com, coerentemente con un’attività incipiente.
Con il passare delle settimane, l’attività è aumentata e la coda ha cominciato ad assumere l’aspetto consueto. Le immagini Gemini di fine agosto mostrano chiaramente una lunga coda di polveri e una chioma estesanationalgeographic.com. In quel momento la coda risultava orientata principalmente lungo la linea anti-solare (come atteso, man mano che particelle più piccole e leggere venivano prodotte e spinte via). Insomma, 3I/ATLAS ha presentato un’evoluzione della coda in due fasi: inizialmente una “coda anomala” sunward dovuta a grani pesanti (segno di bassa attività), poi una coda classica via via che l’attività è aumentata. Questo comportamento ibrido fornisce preziosi indizi sulla distribuzione granulometrica delle polveri e sulla meccanica di sublimazione del nucleo interstellare: il fatto che già a ~4 UA producesse polvere indica ghiacci molto volatili in superficie; il fatto che la polvere fosse grossa e lenta indica probabilmente una crosta superficiale coesa che rilascia particelle più grandi invece delle fini polveri tipiche delle comete “fresche”. Continui monitoraggi intorno al perielio e post-perielio sono in corso per seguire l’evoluzione dell’attività, dei colori e della coda, al fine di capire come i materiali interstellari reagiscono al riscaldamento solareavi-loeb.medium.com.
Rotazione e dimensioni del nucleo
Determinare le proprietà del nucleo di 3I/ATLAS (forma, dimensioni, periodo di rotazione) è impegnativo, poiché il nucleo rimane nascosto nella chioma luminosa. Tuttavia, alcune stime si possono ricavare dalla fotometria e dalle immagini ad alta risoluzione. Darryl Seligman (Univ. di Chicago) e collaboratori hanno riportato che, analizzando immagini da telescopi medi nei primi di luglio, 3I/ATLAS mostrava variazioni di luce minime in un intervallo di ~4 giorniarxiv.org. In altre parole, la curva di luce del nucleo non presentava ampie oscillazioni, suggerendo che l’oggetto non ha un allungamento estremo né una rotazione rapidissima (altrimenti avremmo visto oscillazioni periodiche pronunciate). Questo è in netto contrasto con 1I/’Oumuamua, il quale variava di ~2,5 magnitudini (un fattore ~10 in luminosità) indicando una forma molto allungata e/o un moto di tumbling caotico. Per 3I/ATLAS, al momento “nessuna significativa modulazione periodica della luce” è stata rilevataarxiv.org. Ciò potrebbe voler dire che il nucleo ha una forma relativamente sferoidale o che stiamo osservando il suo asse di rotazione quasi “di fronte” (riducendo gli effetti di luce riflessa variabile). Il periodo di rotazione non è ancora noto; se la variazione intrinseca è piccola, sarà difficile misurarlo finché la cometa è attiva. Bisognerà forse attendere che si allontani dal Sole e che l’attività cali, consentendo di vedere il nucleo in quiete.
Riguardo alle dimensioni del nucleo, le stime iniziali si sono basate sulla luminosità totale e su confronti con 2I/Borisov. Bryce Bolin nota che a distanze simili dal Sole 2I/Borisov (nucleo ~0,4 km) era circa 2 magnitudini più debole di 3I/ATLAS; questa differenza di luminosità di ~6× implica, in assenza di altre differenze, un nucleo di ordine di qualche centinaio di metri per Borisov vs ~1 km per ATLASplanetary.org. In effetti, assumendo un’albedo tipica bassa (~4%), un corpo di ~1 km di diametro a ~4 UA avrebbe potuto spiegare la brillantezza iniziale di 3I/ATLAS. Tuttavia, già si sospettava che una parte significativa della luce provenisse dalla chioma (polveri riflesse) e non dal nucleo solido. Per vincolare meglio il diametro, sono state cruciali le osservazioni con Hubble. Le immagini HST, pur non risolvendo il nucleo, hanno permesso di isolare la componente di luce diffusa dalla chioma e porre un limite superiore alla grandezza del nucleo. Dai modelli di PSF, gli scienziati hanno ricavato che il nucleo solido di 3I/ATLAS ha un diametro non superiore a ~3,5 miglia (5,6 km)science.nasa.gov. Potrebbe però essere considerevolmente più piccolo: se il nucleo fosse molto attivo e circondato da un denso alone di polveri fini, il suo raggio effettivo potrebbe essere anche di poche centinaia di metri (Hubble indica un possibile minimo di ~320 m)science.nasa.gov. In pratica, HST ha ristretto la taglia del nucleo a qualche centinaio di metri fino a pochi chilometri – un margine ancora ampio, ma più stringente rispetto alle stime da Terra precedenti. La vera dimensione dipende da quanto contributo alla luminosità dà il nucleo rispetto alla chioma: se la chioma contribuisce molto (cometa “attiva”), il nucleo può essere piccolo; se il nucleo fosse grande e poco attivo, dominerebbe la luce. I dati attuali puntano verso un nucleo piuttosto attivo, dunque probabilmente di dimensioni moderate (1-2 km o meno). Per confronto, Loeb in un suo commento ha fatto notare che se 3I/ATLAS fosse un semplice asteroide scuro senza chioma, la sua luminosità indicherebbe un oggetto di ~20 km di diametro – evento talmente raro (una roccia interstellare così grande impatterebbe le nostre survey una volta in 10.000 anni circa) da essere praticamente impossibile da spiegare in pochi anni di ricercheavi-loeb.medium.com. Il fatto stesso che vediamo una chioma conferma che non è un corpo inerte di 20 km, ma una cometa attiva molto più piccola. D’altra parte, anche ipotizzando ~1-5 km di diametro, 3I/ATLAS resta il più grande tra gli interstellari noti, e studiarlo offre un importante punto di confronto con le comete autoctone.
In conclusione, 3I/ATLAS ha offerto agli scienziati numerosi spunti “anomali”: un’orbita inaspettatamente allineata e con incontri ravvicinati multipli, una composizione della chioma fuori dal comune (CO₂ dominante, metalli pesanti a grande distanza), variazioni di luminosità e parametri fisici che sfidano le nostre aspettative basate sui primi due interstellari. Diversi gruppi di ricerca – da Harvard (Loeb et al.) ai consorzi guidati da Seligman, Cordiner, Meech, Jehin, Bolin, Jewitt e altri – stanno analizzando questi dati con approcci complementari. Alcuni propongono ipotesi estreme (oggetto artificiale ostile secondo la provocatoria interpretazione di Loebarxiv.org), altri sottolineano invece come molte caratteristiche siano coerenti con comete “normali” nate altrove (ad esempio, la polvere e la presenza di CN ricordano le nostre cometescience.nasa.govnationalgeographic.com). La priorità ora è raccogliere più dati – spettroscopici, imaging ad alta risoluzione e monitoraggi post-perielio – per risolvere i puzzle. Come ha affermato uno studio, “solo con un monitoraggio continuo potremo capire l’evoluzione dei materiali interstellari sotto la radiazione solare”avi-loeb.medium.com. Qualunque sia la spiegazione finale, 3I/ATLAS sta ampliando le frontiere della planetologia: ogni sua anomalia è in realtà una preziosa finestra su processi chimico-fisici avvenuti in un altro sistema planetario e sulle condizioni che hanno prodotto un corpo così antico e particolarenationalgeographic.comnationalgeographic.com.
Fonti: Loeb et al. 2025; Seligman et al. 2025; Cordiner et al. 2025; Meech et al. 2025; Jehin & Opitom 2025; Bolin (Planetary Society) 2025; NASA/Hubble News 07 Aug 2025; EarthSky 17 Sep 2025; NatGeo 25 Sep 2025; Sustainability Times 19 Sep 2025; IFLScience 01 Aug 2025; Medium (A. Loeb) Aug 2025, ecc.arxiv.orgnationalgeographic.comiflscience.comiflscience.complanetary.orgplanetary.org.
