L’abbondanza anomalmente alta di deuterio in 3I/ATLAS

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

Rapporti di deuterio a idrogeno (D/H) nel metano (CH4) e in altre molecole all’interno del sistema solare e oltre. (Credito immagine: N. Roth et al. 2026)

Nel L’idrogeno è l’elemento più abbondante nell’Universo, composto da un elettrone e un protone. Il deuterio include un neutrone oltre a quel protone nel suo nucleo. Nei primi venti minuti dopo il caldo Big Bang, è stata generata un’abbondanza primordiale di un atomo di deuterio ogni 40.000 idrogeno. Questo rapporto di abbondanza è simile al valore trovato nel Sole o su Giove. La Terra ha un’abbondanza maggiore, con circa uno ogni 6.500 atomi di idrogeno nell’acqua di mare che è deuterio. Il deuterio può essere estratto dall’acqua di mare a basso costo, rendendolo un combustibile per la fusione abbondante che potrebbe soddisfare i bisogni umani per milioni di anni.

Nel 1942, durante le prime discussioni per il Progetto Manhattan, Edward Teller chiese se le temperature estreme di un’esplosione di una bomba atomica a fissione potessero causare la fusione del deuterio negli oceani e bruciare il nostro pianeta. Questa reazione a catena ipotizzata è stata dimostrata estremamente improbabile da Hans Bethe, che ha calcolato che le perdite di energia radiativa avrebbero di gran lunga superato qualsiasi energia guadagnata dalla fusione, causando l’estinzione di qualsiasi reazione del genere.

Il deuterio funge da fonte primaria di combustibile per la fusione nucleare grazie al suo alto rendimento energetico e alla relativa facilità di reazione. Negli esperimenti di fusione, il deuterio è comunemente utilizzato in una miscela con il trizio (che ha due neutroni oltre al protone nel suo nucleo), una combinazione che si accende alla temperatura più bassa possibile rispetto ad altri combustibili per la fusione. La fusione di un nucleo di deuterio con un nucleo di trizio crea un nucleo di elio-4 e un neutrone ad alta energia.

Qual è l’abbondanza di deuterio nell’oggetto interstellare 3I/ATLAS?

Recentemente, due nuovi articoli hanno utilizzato dati spettroscopici del telescopio Webb per dedurre una frazione di deuterio estremamente alta in due molecole emesse da 3I/ATLAS. Hanno trovato un deuterio in 100 atomi di idrogeno nell’acqua (H2O) e un deuterio in 30 atomi di idrogeno nella molecola organica del metano (CH4) intorno a 3I/ATLAS.

Rapporti isotopici osservati nell’acqua (H2O) emessa da 3I/ATLAS confrontati con le osservazioni galattiche e del sistema solare per D/H (in alto) e 12C/13C (in basso). (Credito immagine: M. Cordiner et al. 2026)

Il primo articolo del 6 marzo 2026 (disponibile qui) ha analizzato dati spettroscopici sull’acqua nella nube di gas attorno a 3I/ATLAS e ha derivato un arricchimento a un livello di D/H = (0,95 ± 0,06)%, che è più di un ordine di grandezza superiore a tutte le comete conosciute. Inoltre, i rapporti 12C/13C (141–191 per CO2 e 123–172 per CO) sono stati segnalati come superiori ai valori tipici trovati nel Sistema Solare e nelle nubi interstellari e nei dischi protoplanetari vicini.

Oggi, 24 marzo 2026, un nuovo articolo (disponibile qui) ha riportato un rapporto D/H inaspettatamente alto = (3,31 ± 0,34)% per la molecola organica di metano (CH4) emessa da 3I/ATLAS. Questa abbondanza è tre ordini di grandezza superiore a quella trovata nel metano sui pianeti del sistema solare e ben al di sopra dei valori nei comete o nei meteoriti. In particolare, è un fattore 14 volte superiore rispetto al valore misurato nel cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko dalla sonda spaziale Rosetta.

Gli autori di entrambi i documenti suggeriscono che gli estremamente alti rapporti D/H di acqua e metano in 3I/ATLAS siano una conseguenza naturale della formazione in un ambiente freddo sotto i 30 gradi Kelvin, all’interno di un disco protoplanetario circa 10-12 miliardi di anni fa.

Tuttavia, come ho dimostrato in un recente articolo qui, l’associazione di 3I/ATLAS con la rara popolazione di stelle metal-povere e antiche è insostenibile perché non portano un serbatoio sufficientemente grande di elementi pesanti. Si dovrebbe anche tenere presente che i dischi proto-planetari antichi non potevano essere più freddi dello sfondo cosmico a microonde al momento della loro formazione, che a uno spostamento verso il rosso di ~10 aveva una temperatura di 30 gradi Kelvin.

Pertanto, sorge una domanda importante: poiché il deuterio è un combustibile per la fusione, la sua sovrabbondanza in 3I/ATLAS potrebbe segnalare una firma tecnologica?