Un’esplosione atomica può accendere una reazione a catena del deuterio in 3I/ATLAS?

AUTORE: Avi Loeb – 24 Aprile 2026 – Vai all’articolo originale LINK

(Credito immagine: Getty/Futurism)

Una delle sorprendenti anomalie di 3I/ATLAS è la sua frazione estremamente alta di deuterio, pari a un deuterio (D) in 100 atomi di idrogeno (H) in acqua (come riportato qui) e un deuterio in 30 atomi di idrogeno nella molecola organica di metano (come riportato qui). Quest’ultimo valore della frazione D/H del 3,3% è mille volte superiore al valore cosmico medio altrove nell’Universo.

Durante il Progetto Manhattan, Edward Teller sollevò la possibilità speculativa che la palla di fuoco di un’esplosione di una bomba atomica potesse accendere l’atmosfera innescando una reazione di fusione di nuclei di azoto (14N) (come descritto qui). In risposta, Hans Bethe ha calcolato che l’accensione dell’atmosfera terrestre o degli oceani era estremamente improbabile a causa delle perdite radiative. Un rapporto del 1946, scritto da Emil Konopinski, Cloyd Marvin Jr. e Edward Teller (accessibile qui), ha concluso che “qualunque sia la temperatura a cui una sezione dell’atmosfera può essere riscaldata, è probabile che non venga avviata alcuna catena di reazioni nucleari autopropazione”.

Nel 1948 Konopinski e Teller pubblicarono un documento (accessibile qui) con la prima previsione teorica per la probabilità di fusione di due nuclei di deuterio come carburante per bombe. Il loro calcolo ha motivato lo sviluppo della bomba all’idrogeno in due fasi. In primo luogo, l’accensione di una bomba al plutonio genera condizioni di alta temperatura e densità, che nella seconda fase innescano la fusione del carburante per deuterio.

La paura di innescare una reazione a catena è rimasta una preoccupazione per tutto il programma di test delle armi nucleari, in particolare per quanto riguarda la possibilità che potenti test subacquei di bombe all’idrogeno possano accendere atomi di ossigeno (16O) in acqua. Sia i dati teorici che quelli sperimentali hanno alleviato queste preoccupazioni.

Le considerazioni sull’età nucleare hanno portato allo sviluppo dell’astrofisica nucleare, basata sulla consapevolezza che la fusione degli elementi luminosi alimenta le stelle. La fusione del deuterio era di particolare interesse per la comunità delle armi termonucleari intorno a Edward Teller, ma anche di grande interesse per capire come brillano le stelle a bassa massa.

Avanti veloce a un mese fa: 20 marzo 2026, quando una preprint (accessibile qui) ha riferito che l’oggetto interstellare 3I/ATLAS mostra un’abbondanza di deuterio inaspettatamente alta di D/H = (3,31 ± 0,34)% per il metano. Questa scoperta ha immediatamente sollevato la seguente domanda nella mia mente:

Se una bomba atomica dovesse esplodere all’interno di 3I/ATLAS, innescherebbe una reazione a catena del deuterio, generando una scintilla che accende 3I/ATLAS in una bomba atomica gargantuana?

Questa non è una domanda completamente ipotetica. A seguito dell’impattodella cometa Shoemaker-Levy 9 del 1994 su Giove, Edward Teller ha proposto di proteggere la Terra da impatti simili progettando un dispositivo esplosivo nucleare equivalente a un gigatonne di TNT, all’incirca l’energia cinetica di un asteroide di un chilometro di diametro (come discusso qui e qui).

Questo mi riporta alla mia domanda: se 3I/ATLAS si stesse dirigendo verso la Terra e l’umanità decidesse di far esplodere il dispositivo previsto di Teller al suo centro per decimarlo, il dispositivo accenderebbe il nucleo ricco di deuterio di 3I/ATLAS? Se è così, quanta energia verrebbe rilasciata nella conseguente esplosione nucleare di 3I/ATLAS?

Dato che la massa minima di 3I/ATLAS è di 160 milioni di tonnellate metriche (come calcolato in un documento che ho scritto insieme a Valentin Thoss e Andi Burkert, accessibile qui), l’energia rilasciata dalla fusione del suo intero contenuto di deuterio sarebbe di 10 teratoni di TNT. Questo è circa 200.000 volte più grande della più grande esplosione nucleare mai innescata sulla Terra – lo Zar Bomba dell’Unione Sovietica, che ha rilasciato circa 50 megatoni di TNT il 30 ottobre 1961.

Se il dispositivo nucleare di Teller dovesse accendere una reazione a catena di deuterio al centro di 3I/ATLAS, servirebbe come un fiammifero che accende una palla di fuoco con 10.000 volte più energia!

Il mio semplice calcolo del retro della busta prima della mia corsa mattutina all’alba, indica che le perdite radiative non ci avrebbero salvato da una reazione a catena di fusione all’interno di 3I/ATLAS.

Per un oggetto opaco a densità solida come 3I/ATLAS, le perdite radiative si verificano sulla superficie prima che l’oggetto si disintegri. I miei calcoli implicano che l’esplosione innescata dal dispositivo di Teller avrebbe disintegrato 3I/ATLAS per un centesimo di secondo. Affinché le perdite radiative competesse con l’enorme energia rilasciata, la temperatura superficiale avrebbe dovuto salire fino a pochi milioni di gradi. Questo, a sua volta, implica una temperatura interna ancora più alta – alla quale il deuterio si accende. L’energia rilasciata è sufficiente per portare il carburante a una temperatura più alta prima che abbia la possibilità di raffreddarsi. Per un’esplosione, a differenza di una fonte costante di energia, l’energia rilasciata per unità di tempo per unità di volume deve compensare il raffreddamento radiativo. Se la scintilla iniziale accende il carburante abbastanza velocemente aumentando la temperatura a un valore abbastanza alto da innescare un rilascio di energia autosufficiente, allora si forma un’onda di detonazione che rilascia abbastanza energia per bruciare il combustibile fresco mentre si propaga. L’energia rilasciata mantiene il fronte della detonazione fino a raggiungere la superficie e distruggere l’intero oggetto nell’esplosione. L’esplosione del dispositivo di Teller nel profondo di un oggetto interstellare come 3I/ATLAS corre il rischio di accendere una reazione a catena D-D autosufficiente e un’esplosione nucleare gargantuosa nel nostro cortile cosmico.

La mia stima preliminare suggerisce che dovremmo stare attenti nell’usare il dispositivo di Teller per la difesa planetaria. Se mai scoprissimo un oggetto interstellare simile a 3I/ATLAS diretto verso la Terra, dovremo trovare una misura protettiva alternativa e meno esplosiva.

Speriamo di non affrontare mai quel rischio.