Novas observações realizadas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) permitiram a primeira medição de água deuterada - também conhecida como água semipesada - num objeto interestelar. A descoberta revela que o cometa interestelar 3I/ATLAS contém pelo menos 30 vezes a proporção de água semipesada encontrada em cometas do nosso próprio Sistema Solar, proporcionando uma janela química direta para as condições gélidas em que o seu sistema estelar natal se formou.
A investigação foi liderada pelo estudante de doutoramento Luis E. Salazar Manzano, da Universidade de Michigan, em colaboração com a professora assistente Teresa Paneque-Carreño, que exerceu funções como Investigadora Principal do programa de Tempo Discricionário do Diretor do ALMA, que tornou estas observações possíveis. Os dados foram obtidos com o ACA (Atacama Compact Array) do ALMA apenas seis dias depois do 3I/ATLAS ter atingido o seu ponto mais próximo do Sol - uma janela de observação estreita que foi possível graças à capacidade única do ALMA de apontar na direção do Sol, ao contrário da maioria dos telescópios óticos.
"As nossas novas observações mostram que as condições que levaram à formação do nosso Sistema Solar são muito diferentes da maneira como os sistemas planetários evoluíram em diferentes partes da nossa Galáxia", afirmou Salazar Manzano.
Os cometas são frequentemente apelidados de "bolas de neve sujas", em parte devido ao seu elevado teor de água - água que contém registos químicos congelados do ambiente em que se formaram. Para além da água comum (H2O), os cometas contêm uma variante molecular chamada água deuterada (HDO), na qual um átomo de hidrogénio é substituído por deutério, um átomo de hidrogénio com um neutrão adicional. Nos cometas do Sistema Solar, existe aproximadamente uma molécula de água semipesada por cada dez mil moléculas de água comum. No 3I/ATLAS, essa proporção é pelo menos 30 vezes maior - e mais de 40 vezes superior à encontrada nos oceanos da Terra.
Notavelmente, a própria água comum (H2O) ficou abaixo do limiar de deteção do ALMA durante estas observações. A equipa determinou a proporção D/H indiretamente, detetando HDO diretamente e inferindo a taxa de produção de água através da excitação de linhas de metanol - uma sofisticada abordagem de modelação que demonstra as capacidades analíticas únicas do ALMA.
Esta proporção elevada aponta para uma origem num ambiente excecionalmente frio e quimicamente distinto. "Os processos químicos que levam ao aumento da água deuterada são muito sensíveis à temperatura e requerem normalmente ambientes mais frios do que aproximadamente 30 Kelvin", explicou Salazar Manzano. A proporção foi estabelecida quando o sistema natal do cometa se formou e foi preservada, intacta, ao longo da sua viagem interestelar.
O ALMA desempenhou um papel fundamental nesta descoberta. Paneque-Carreño salienta: "A maioria dos instrumentos não consegue apontar para o Sol, mas os radiotelescópios como o ALMA conseguem. Conseguimos observar o cometa poucos dias após o periélio, precisamente quando este surgiu do seu trânsito por trás do Sol. Isto permitiu-nos restringir estas moléculas, o que não seria possível com outros instrumentos".
Para além de ser uma impressão digital química de um sistema planetário distante, a relação HDO/H2O tem um significado cosmológico especial: as abundâncias de deutério e hidrogénio foram definidas durante o próprio Big Bang, tornando esta medição uma sonda fundamental e única das condições em que outros mundos nascem. "Cada cometa interestelar traz com ele um pouco da sua história, fósseis de outros lugares. Não sabemos exatamente de onde, mas com instrumentos como o ALMA podemos começar a compreender as condições desse local e compará-las às nossas", afirmou Paneque-Carreño.
// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// NRAO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
Quer saber mais?
Cometa interestelar 3I/ATLAS:
NASA
ESA
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Wikipedia
Objeto interestelar:
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Cometas:
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ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array):
Página principal
ALMA (NRAO)
ALMA (ESO)
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