La massa di 3I/ATLAS è di circa un miliardo di tonnellate metriche, almeno centomila volte quella di 1I/`Oumuamua

AUTORE: Avi Loeb – 15 Marzo 2026 – Vai all’articolo originale LINK

Dati osservativi sull’evoluzione del tasso di perdita di massa di 3I/ATLAS dM/dt in vari gas: H2O (blu), OH (arancione) e CO2 (verde). Le linee tratteggiate colorate mostrano vari modelli per il tasso di perdita di massa. Le curve solide rosa e rosse mostrano due modelli preferiti per descrivere il tasso di emissione totale combinato di acqua e anidride carbonica. La linea tratteggiata grigia illustra un modello precedente, favorito nell’interpretare l’effetto razzo basato sui dati del Telescopio Spaziale Hubble (come riportato qui). (Credito Immagine: V. Thoss, A. Loeb e A. Burkert 2026)

Un nuovo articolo (accessibile qui) che ho appena co-autore con il brillante Valentin Thoss e Andi Burkert dell’Osservatorio Universitario di Monaco, fornisce la migliore valutazione fino ad oggi della massa del misterioso oggetto interstellare 3I/ATLAS.

Come ho discusso qui il 31 ottobre 2025, l’equazione del razzo può essere utilizzata per valutare la forza non gravitazionale che agisce su 3I/ATLAS. La massa di 3I/ATLAS, M, moltiplicata per la sua accelerazione non gravitazionale, A, dovrebbe essere uguale alla perdita di massa in eccesso in una direzione preferita, ζdM/dt, moltiplicata per la velocità di espulsione del materiale in uscita, V,

M×A = (ζdM/dt) × V.

Questo fornisce un modo per misurare la massa di 3I/ATLAS. Misurando l’accelerazione A e il tasso di perdita di massa dM/dt e modellando la velocità V, è possibile derivare la massa M di 3I/ATLAS per un valore ragionevole del parametro di asimmetria del flusso ζ ~0.5.

Il nuovo articolo utilizza tutti i dati osservazionali disponibili sull’evoluzione del tasso di produzione di gas e polvere e sull’illuminazione di 3I/ATLAS nei mesi che circondano il suo ravvicinato avvicinamento al Sole il 29 ottobre 2025. Il degassamento dal nucleo ha portato a un’accelerazione non gravitazionale rilevabile. La nostra analisi combina modelli per il tasso di perdita di massa di acqua (H2O) e anidride carbonica (CO2) per derivare la forza non gravitazionale e stimare la massa e la dimensione di 3I/ATLAS. Inoltre, teniamo conto di un vincolo conservativo sulla dimensione del nucleo derivante dalla superficie attiva necessaria per la sublimazione. Se la perdita di massa è dominata dalla sublimazione di CO2, allora il diametro del nucleo è di 0,84 chilometri, assumendo una densità di massa di 0,5 grammi per centimetro cubo e un parametro di asimmetria ζ ~0,5. Una forte sublimazione dell’acqua fino a 10 tonnellate metriche al secondo dalla superficie è esclusa, poiché l’area superficiale cometaria richiesta è incompatibile con l’effetto razzo. Un modello più conservativo di produzione di acqua suggerisce un diametro del nucleo di 1,48 chilometri. In questo caso, una densità cometaria inferiore al solito o una maggiore velocità di degassamento potrebbero rendere la stima della dimensione del nucleo compatibile con il limite inferiore dei dati del Telescopio Spaziale Hubble di 2,6 (± 0,4) chilometri (come riportato qui).

La nostra analisi ha adottato tre parametriche: una sublimazione puramente guidata dal CO2 che scala inversamente con il quadrato della distanza dal Sole, e due modelli che tengono conto del contributo dalla sublimazione dell’acqua. Questi due modelli sono stati adattati ai tassi di produzione più alti (modello A) e più bassi (modello B) riportati, coprendo l’intervallo di incertezza. Combinando questi modelli con i dati sul movimento di 3I/ATLAS nel cielo, abbiamo stimato la sua massa e dimensione. C’è una sottile preferenza statistica verso il modello CO2 con uno scalamento inverso al quadrato, che diventa pronunciata quando includiamo solo i dati dei grandi telescopi e delle sonde interplanetarie. Nonostante le incertezze sistematiche, la grandezza dell’accelerazione non gravitazionale può essere stimata in modo piuttosto robusto.

La massa derivata di 3I/ATLAS è (M/ζ)= 0,3 × 10^{12} chilogrammi per un modello solo CO2, dove ζ è il fattore di asimmetria dell’emissione di gas. Incluso il contributo dalla sublimazione dell’acqua, otteniamo (M/ζ)= 1.7 × 10^{12} chilogrammi e (M/ζ) = 6.4 × 10^{12} chilogrammi per il limite basso e alto della sublimazione dell’acqua dal nucleo. Tutto sommato, la massa di 3I/ATLAS è dell’ordine di un miliardo di tonnellate metriche!

Assumendo una densità media di 0,5 grammi per centimetro cubo e ζ = 0,5, stimiamo il diametro di 3I/ATLAS in 0,84 chilometri per la sublimazione guidata dal CO2, e in 1,48 chilometri o 2,3 chilometri per il limite basso (modello B) o alto (modello A) della sublimazione dell’acqua.

Raggio minimo (mezzo diametro) del nucleo di 3I/ATLAS, necessario per sostenere il tasso di produzione di gas osservato con l’intera superficie attiva. Le linee solide corrispondono a vari modelli di degassamento e le linee tratteggiate sono i corrispondenti limiti inferiori per il raggio di 3I/ATLAS basati sulla sua accelerazione non gravitazionale. (Credito Immagine: V. Thoss, A. Loeb e A. Burkert 2026)

Deriviamo un ulteriore vincolo sulla dimensione di 3I/ATLAS considerando la superficie necessaria per sostenere la sublimazione. Sotto le ipotesi più conservative, ciò porta a una forte tensione per il modello con alti valori di produzione di acqua, richiedendo un diametro superiore ai 3 chilometri rispetto al valore massimo di 2,3 chilometri basato sulla corrispondente accelerazione non gravitazionale. L’elevata velocità di sublimazione richiederebbe quindi una dimensione del nucleo troppo grande per essere compatibile con l’effetto non gravitazionale, anche sotto assunzioni estreme. Questo esclude il modello A e la corrispondente massa e dimensione del nucleo, mentre il modello B più conservativo con livelli più bassi di produzione di acqua produce una leggera tensione, che potrebbe essere alleviata da una densità di massa inferiore o una velocità di espulsione più alta. Questo implica anche che la sublimazione dell’acqua (H2O) dalla superficie di 3I/ATLAS probabilmente non supera significativamente quella dell’anidride carbonica (CO2). D’altra parte, i limiti per un modello che include solo la sublimazione di CO2 sono compatibili con le stime non gravitazionali della dimensione del nucleo.

I vincoli dalla frazione attiva suggeriscono che l’effetto razzo di 3I/ATLAS potrebbe essere dominato dalla sublimazione di CO2 durante l’orbita, con un contributo trascurabile dalla produzione di acqua. In questo caso, il nucleo ha un diametro effettivo di 0,8 chilometri, in modo incoerente con l’analisi dei dati di Hubble che ha fornito 2,6 (± 0,4) chilometri. Solo se i tassi di produzione di CO2 sono stati sottovalutati di circa un ordine di grandezza, le due stime potrebbero essere riconciliate. Se invece la sublimazione dell’acqua contribuisce all’effetto razzo di 3I/ATLAS, allora la dimensione del nucleo sarebbe maggiore. In questo caso, una densità di cometa inferiore al solito insieme a velocità del gas maggiori e collimazione del flusso potrebbe potenzialmente spingere il diametro stimato fino a 2,2 chilometri, risolvendo la tensione con la stima di Hubble e la frazione attiva richiesta.

Ulteriori dati sui tassi di produzione di acqua e anidride carbonica aiuterebbero a restringere l’intervallo delle possibilità e a migliorare le stime della massa e delle dimensioni di 3I/ATLAS.

Ma indipendentemente dalle incertezze, una conclusione è al di là di ogni ragionevole dubbio: il terzo oggetto interstellare 3I/ATLAS è almeno 5 ordini di grandezza più massiccio del primo oggetto interstellare 1I/`Oumuamua — la cui massa finale è stata stimata dell’ordine di 10⁷ chilogrammi qui e qui, assumendo un’origine naturale per esso come un iceberg di idrogeno o azoto senza una coda cometaria visibile.

Basandoci sulle statistiche degli asteroidi e dei nuclei di comete di varie dimensioni nel Sistema Solare, avremmo dovuto rilevare almeno cento mila oggetti della massa di 1I/`Oumuamua prima di scoprire un singolo oggetto interstellare con la massa di 3I/ATLAS.

Questa discrepanza significa che uno o entrambi questi due misteriosi oggetti interstellari non sono di origine naturale?