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

Neste verão, esse viajante entrou em nosso sistema solar e recebeu o nome de 3I/ATLAS, tornando-se o terceiro cometa interestelar confirmado já observado. Quando pesquisadores da Universidade de Auburn direcionaram o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA para o objeto, 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 tenue brilho ultravioleta que telescópios de solo não conseguem ver, pois opera acima da atmosfera da Terra, onde esse tipo de luz não é bloqueado antes de chegar à superfície.

Primeira Detecção de Água no Cometa Interestelar 3I/ATLAS

Identificar água através de seu subproduto ultravioleta, a hidroxila, marca uma importante etapa na compreensão do comportamento e da transformação dos cometas interestelares ao longo do tempo. Em cometas que se formaram dentro do nosso próprio sistema solar, a água serve como a principal medida de atividade. Os cientistas a utilizam para determinar como a luz solar desencadeia a liberação de outros gases e para comparar a mistura de materiais congelados dentro do núcleo de um cometa. Detectar a mesma assinatura de água em 3I/ATLAS significa que os astrônomos agora podem avaliá-lo usando os mesmos padrões aplicados aos cometas familiares do sistema solar. Essa comparação abre a porta para estudar como os sistemas planetários através da galáxia podem diferir ou se assemelhar ao nosso.

Atividade de Água Inesperada Longe do Sol

O que torna 3I/ATLAS especialmente intrigante é a distância em que esta atividade de água foi observada. 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 superficial normalmente se transforma diretamente em vapor. Mesmo a essa distância, o cometa estava perdendo água a uma taxa de cerca de 40 quilos por segundo, comparável à água jorrando de uma mangueira totalmente aberta. A maioria dos cometas nativos do nosso sistema solar permanece relativamente inativa a essa distância.

O forte sinal ultravioleta sugere que processos adicionais podem estar envolvidos. Uma possibilidade é que a luz solar esteja aquecendo pequenas partículas de gelo que se desprenderam do núcleo. À medida que esses grãos aquecem, eles poderiam liberar vapor e suprir a nuvem de gás ao redor. Apenas um pequeno número de cometas distantes mostrou esse tipo de fonte de água prolongada, e isso indica a presença de gelos em camadas que podem preservar informações sobre como e onde o objeto se formou originalmente.

Pistas sobre a Formação de Planetas Além do Nosso Sistema Solar

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

Como o Observatório Swift da NASA Fez a Descoberta

Detectar aquele tenue sinal ultravioleta também foi uma conquista técnica. O Observatório Neil Gehrels Swift da NASA possui um telescópio relativamente pequeno de 30 centímetros, mas de sua posição em órbita pode observar comprimentos de onda ultravioleta que são em sua maioria absorvidos pela atmosfera da Terra. Sem a interferência do ar e do brilho do céu, o Telescópio Ultraviolet/Óptico do Swift pode alcançar uma sensibilidade comparável à de um telescópio de classe de 4 metros nesses comprimentos de onda. Sua capacidade de resposta rápida permitiu que a equipe de Auburn observasse 3I/ATLAS dentro de semanas após sua descoberta, antes que se tornasse muito fraco ou se aproximasse demais do Sol para uma observação segura do espaço.

“Quando detectamos água — ou mesmo seu tenue eco ultravioleta, OH — de um cometa interestelar, estamos lendo uma nota de outro sistema planetário,” disse Dennis Bodewits, professor de física na Auburn. “Isso nos diz que os ingredientes para a química da vida não são exclusivos do nosso próprio sistema.”

“Cada cometa interestelar até agora tem sido uma surpresa,” acrescentou Zexi Xing, pesquisador pós-doutoral e autor principal do estudo. “‘Oumuamua estava seco, Borisov era rico em monóxido de carbono, e agora ATLAS está liberando água a uma distância onde não esperávamos. Cada um está reescrevendo o que pensávamos saber sobre como planetas e cometas se formam ao redor das estrelas.”

3I/ATLAS já diminuiu e atualmente está fora de vista, mas espera-se que se torne observável novamente após meados de novembro. Esse retorno dará aos cientistas outra oportunidade de monitorar como sua atividade muda à medida que se aproxima do Sol. A detecção de hidroxila, detalhada nas Cartas do Jornal Astrofísico, oferece a primeira prova sólida de que este cometa interestelar está liberando água longe do Sol. Isso também destaca como até mesmo um telescópio espacial modesto, operando acima da atmosfera da Terra, pode capturar sinais ultravioleta tênues que conectam este visitante raro à família mais ampla de cometas e aos sistemas planetários distantes onde tais objetos são originados.