Durante incontáveis séculos, um pequeno pedaço de gelo e poeira viajou sozinho pelo espaço interestelar, como uma garrafa selada à deriva no vasto oceano do espaço.
Neste verão, o viajante entrou no nosso sistema solar e foi nomeado 3I/ATLAS, tornando-se o terceiro cometa interestelar confirmado observado até agora. Quando pesquisadores da Universidade de Auburn apontaram o Observatório Neil Gales Swift da NASA para o objeto, eles descobriram algo extraordinário: a primeira detecção de gás hidroxila (OH) no objeto, um sinal químico revelador de água. O Swift é capaz de detectar luz ultravioleta fraca que não pode ser vista por telescópios terrestres porque viaja acima da atmosfera da Terra, onde esta luz não é bloqueada antes de atingir a superfície.
Água detectada no cometa interestelar 3I/ATLAS pela primeira vez
A identificação da água através do seu grupo hidroxila subproduto ultravioleta marca um passo importante para a compreensão de como os cometas interestelares se comportam e mudam ao longo do tempo. Nos cometas que se formam no nosso sistema solar, a água é 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 material congelado dentro do núcleo do cometa. A detecção da mesma assinatura de água no 3I/ATLAS significa que os astrónomos podem agora avaliá-la usando os mesmos critérios aplicados aos cometas familiares do sistema solar. Esta comparação abre a porta para estudar como os sistemas planetários ao longo da Via Láctea são diferentes ou semelhantes aos nossos.
Atividade aquática inesperada longe do sol
O que é particularmente interessante no 3I/ATLAS é a distância a que esta atividade aquática é observada. Swift detectou os grupos hidroxila quando o cometa estava quase três vezes mais distante do Sol do que a Terra, bem além da região onde o gelo da superfície normalmente se transformaria diretamente em vapor. Mesmo a esta distância, o cometa continua a perder água a uma taxa de cerca de 40 quilogramas por segundo, o equivalente à quantidade de água pulverizada por uma mangueira de incêndio totalmente ligada. Até o momento, a maioria dos cometas nativos do sistema solar permanecem relativamente inativos.
Um forte sinal UV indica que outros processos podem estar envolvidos. Uma possibilidade é que a luz solar esteja aquecendo minúsculas partículas de gelo que escaparam dos núcleos atômicos. Quando estas partículas aquecem, libertam vapor e alimentam a nuvem de gás circundante. Apenas alguns cometas distantes mostraram uma fonte de água tão extensa, o que sugere que as camadas de gelo podem preservar informações sobre como e onde o objeto se formou originalmente.
Pistas sobre a formação de planetas fora do nosso sistema solar
Cada cometa interestelar descoberto até agora revelou diferentes composições químicas em outros sistemas planetários. Juntos, estes visitantes sugerem que os ingredientes a partir dos quais os cometas são formados, especialmente os gelos voláteis, podem variar muito de um sistema estelar para outro. Estas diferenças fornecem informações sobre como a temperatura, a radiação e a composição química moldam os materiais que formam os planetas, criando potencialmente condições adequadas para a vida.
Como o Observatório Swift da NASA fez esta descoberta
Detectar o sinal ultravioleta fraco também é uma conquista técnica. O Observatório Neil Gales Swift da NASA tem um telescópio relativamente pequeno de 30 centímetros, mas a partir da sua posição em órbita pode observar a maior parte dos comprimentos de onda ultravioleta que são absorvidos pela atmosfera da Terra. Sem interferência do brilho do ar e do céu, o telescópio UV/óptico do Swift pode atingir uma sensibilidade comparável a um telescópio terrestre de 4 metros nestes comprimentos de onda. As suas capacidades de resposta rápida permitiram à equipa de Auburn observar o 3I/ATLAS semanas após a sua descoberta, antes de se tornar demasiado fraco ou demasiado próximo do Sol para ser observado com segurança a partir do espaço.
“Quando detectamos água de um cometa interestelar, ou mesmo um fraco eco ultravioleta, OH, estamos lendo uma nota de outro sistema planetário”, disse Dennis Bodwitz, professor de física da Universidade de Auburn. “Isso nos diz que a química da vida não é exclusiva de nós.”
“Todos os cometas interestelares até agora foram uma surpresa”, acrescentou Jersey Xing, investigador de pós-doutoramento e autor principal do estudo. “‘Oumuamua é seco, Borisov é rico em monóxido de carbono e agora o ATLAS está liberando água a distâncias que nunca 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 invisível, mas espera-se que se torne visível novamente após meados de novembro. Este retorno proporcionará aos cientistas outra oportunidade de monitorizar como a sua atividade muda à medida que se aproxima do Sol. A detecção de grupos hidroxila, detalhada no Astrophysical Journal Letters, fornece a primeira evidência sólida de que o cometa interestelar está liberando água longe do Sol. Também destaca que mesmo os telescópios espaciais comuns que operam acima da atmosfera da Terra podem captar fracos sinais ultravioleta que ligam este raro visitante à família mais ampla de cometas e aos sistemas planetários distantes dos quais tais objetos nascem.
