O cometa interestelar 3I/ATLAS está espalhando água pelo sistema solar

Este verão, esse viajante entrou no nosso sistema solar e recebeu o nome 3I/ATLAS, tornando-se apenas o terceiro cometa interestelar confirmado alguma vez observado. Quando pesquisadores da Universidade de Auburn apontaram o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA para o objeto, eles descobriram algo extraordinário: a primeira detecção de gás hidroxila (OH) proveniente dele, um claro sinal químico de água. O Swift foi capaz de detectar um fraco brilho ultravioleta que os telescópios terrestres não conseguem ver porque opera acima da atmosfera da Terra, onde este tipo de luz não é bloqueado antes de atingir a superfície.

Primeira detecção de água no cometa interestelar 3I/ATLAS

A identificação da água através do seu subproduto ultravioleta, a hidroxila, marca um passo importante na compreensão de como os cometas interestelares se comportam e mudam ao longo do tempo. Nos cometas que se formaram no nosso próprio sistema solar, a água serve como a principal medida de atividade. Os cientistas utilizam-no para determinar como a luz solar desencadeia a libertação de outros gases e para comparar a mistura de materiais congelados dentro do núcleo de um cometa. A detecção da mesma assinatura de água no 3I/ATLAS significa que os astrónomos podem agora avaliá-la usando os mesmos padrões aplicados aos cometas familiares do sistema solar. Essa comparação abre a porta para estudar como os sistemas planetários em toda a galáxia podem diferir ou assemelhar-se aos nossos.

Atividade aquática inesperada longe do sol

O que torna o 3I/ATLAS especialmente intrigante é a distância a que esta atividade aquática foi observada. O Swift detectou hidroxila quando o cometa estava quase três vezes mais longe do Sol do que a Terra, muito além da região onde o gelo da superfície normalmente se transformaria diretamente em vapor. Mesmo àquela distância, o cometa perdia água a uma taxa de cerca de 40 quilogramas por segundo, comparável ao jato de água de uma mangueira de incêndio totalmente aberta. A maioria dos cometas nativos do nosso sistema solar permanecem relativamente inativos até tão longe.

O forte sinal ultravioleta sugere que processos adicionais podem estar envolvidos. Uma possibilidade é que a luz solar esteja aquecendo minúsculas partículas geladas que se separaram do núcleo. À medida que esses grãos aquecem, eles podem liberar vapor e fornecer a nuvem de gás circundante. Apenas um pequeno número de cometas distantes mostrou este tipo de fonte de água extensa, e isso aponta para camadas de gelo que podem preservar informações sobre como e onde o objeto se formou originalmente.

Pistas para a formação de planetas além do nosso sistema solar

Cada cometa interestelar descoberto até agora revelou algo diferente sobre a química de outros sistemas planetários. Juntos, estes visitantes mostram que os ingredientes que constroem os cometas, especialmente os gelos voláteis, podem variar amplamente de um sistema estelar para outro. Essas diferenças fornecem informações sobre como a temperatura, a radiação e a composição química moldam os materiais que eventualmente formam os planetas e possivelmente criam condições adequadas para a vida.

Como o Observatório Swift da NASA fez a descoberta

Detectar aquele fraco sinal ultravioleta também foi uma conquista técnica. O Observatório Neil Gehrels Swift da NASA transporta um telescópio relativamente pequeno de 30 centímetros, mas a partir da sua posição em órbita pode observar comprimentos de onda ultravioleta que são maioritariamente absorvidos pela atmosfera da Terra. Sem interferência do brilho do ar e do céu, o Telescópio Óptico/Ultravioleta do Swift pode atingir uma sensibilidade comparável a um telescópio terrestre de classe de 4 metros nesses comprimentos de onda. A sua capacidade de resposta rápida permitiu à equipa de Auburn observar o 3I/ATLAS semanas após a sua descoberta, antes de se tornar demasiado fraco ou se aproximar demasiado do Sol para uma observação segura a partir do espaço.

“Quando detectamos água – ou mesmo o seu fraco eco ultravioleta, OH – de um cometa interestelar, estamos a ler uma nota de outro sistema planetário,” disse Dennis Bodewits, professor de física em Auburn. “Isso nos diz que os ingredientes da química da vida não são exclusivos da nossa.”

“Todos os cometas interestelares até agora foram uma surpresa”, acrescentou Zexi Xing, investigador de pós-doutoramento e autor principal do estudo. “‘Oumuamua estava seco, Borisov era rico em monóxido de carbono e agora o ATLAS está liberando água a uma distância onde não esperávamos. Cada um está reescrevendo o que pensávamos saber sobre como os planetas e cometas se formam em torno das estrelas.”

Desde então, o 3I/ATLAS diminuiu e está atualmente fora de vista, mas espera-se que se torne observável novamente após meados de novembro. Esse retorno dará aos cientistas outra oportunidade de monitorizar como a sua atividade muda à medida que se aproxima do Sol. A detecção de hidroxila, detalhada no The Astrophysical Journal Letters, oferece a primeira prova sólida de que este cometa interestelar está liberando água longe do Sol. Também destaca como mesmo um modesto telescópio espacial, operando acima da atmosfera da Terra, pode capturar fracos sinais ultravioleta que ligam este raro visitante à família mais ampla de cometas e aos sistemas planetários distantes onde tais objetos nascem.