Um estudo liderado pelo SwRI (Southwest Research Institute) recorreu ao Telescópio Espacial James Webb para examinar grãos de gelo emanando do cometa interestelar 3I/ATLAS, apenas o terceiro objeto proveniente de fora do nosso Sistema Solar alguma vez identificado. As observações apontam para minúsculos agregados de gelo e poeira, com cerca de um micrómetro ou menos. As características espetrais dos grãos diferem das dos grãos de gelo na maioria dos cometas estudados anteriormente, mas assemelham-se aos espetros de alguns mundos gelados para lá de Neptuno. Os resultados sugerem que os blocos de construção gelados dos planetas em torno de outras estrelas podem partilhar um conjunto comum de propriedades físicas com os do nosso próprio Sistema Solar, com grãos minúsculos cuja composição varia entre gelo relativamente puro e gelo misturado com poeira.

"Os cometas interestelares são pequenos corpos gelados que se formaram nos discos de gás e poeira em torno de outras estrelas e que agora estão a atravessar o nosso Sistema Solar", afirmou a Dra. Silvia Protopapa, do SwRI, autora principal de um novo artigo científico sobre esta investigação publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. "À medida que 3I/ATLAS aquece, o gás que escapa do seu interior transporta grãos de gelo e poeira para a nuvem circundante, ou cabeleira. Esses grãos contêm pistas sobre as condições em que o cometa nasceu".

No âmbito de um programa do Webb dedicado ao estudo de objetos interestelares, a equipa observou 3I/ATLAS com o instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb três vezes entre agosto de 2025 e abril de 2026, antes e depois da aproximação máxima do cometa ao Sol. O instrumento utiliza um prisma para decompor a luz nos seus comprimentos de onda constituintes, revelando a composição e o estado físico do material que observa.

"Concebemos este programa para estarmos prontos quando um cometa interestelar ativo fosse encontrado e para o acompanharmos ao longo do tempo", afirmou o Dr. Martin Cordiner, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA e da Universidade Católica da América. "O nosso objetivo era caracterizar o gelo, a poeira e o gás que o cometa liberta e, assim, aprender sobre a química e a formação dos planetesimais - os blocos de construção dos planetas - em torno de outras estrelas". Cordiner é o investigador principal deste programa Webb e coautor do artigo científico.

O gelo de água deixa "impressões digitais" distintas na luz infravermelha - uma queda acentuada, ou banda de absorção, perto dos 3 micrómetros e duas bandas mais fracas perto de 1,5 e 2,0 micrómetros. No cometa 3I/ATLAS, a banda de 3 micrómetros é forte, mas as bandas de 1,5 e 2,0 micrómetros são muito fracas ou ausentes, ao contrário da maioria dos cometas gelados, que apresentam as três.

"Essa combinação era um enigma", afirmou Protopapa. "A forte banda de 3 micrómetros aponta para a presença de gelo de água na cabeleira. Mas as bandas de comprimento de onda mais curto, fracas ou ausentes, sugerem que o gelo não se encontra na forma que normalmente observamos nos cometas do Sistema Solar".

Em alguns cometas estudados anteriormente, os grãos de gelo foram interpretados como gelo relativamente puro, com poeira presente em grãos separados (à esquerda). Os espetros do Webb relativos a 3I/ATLAS são melhor explicados por minúsculos agregados de gelo de água misturados com poeira (à direita). Ambos os tipos de grãos têm cerca de um micrómetro ou menos. Os espetros do cometa assemelham-se aos de alguns mundos gelados para lá de Neptuno. Os resultados sugerem que os blocos de construção gelados aqui e em torno de outras estrelas podem partilhar um leque comum de propriedades dos grãos. Crédito: SwRI/Silvia Protopapa

A equipa comparou os espetros com modelos detalhados de como a luz é dispersa nos grãos de diferentes tamanhos e composições. Os modelos apontam para grãos com cerca de um micrómetro ou menos, constituídos por gelo misturado com poeira. Nesses grãos pequenos e empoeirados, a luz percorre apenas uma curta distância através do gelo, enfraquecendo as bandas de 1,5 e 2,0 micrómetros, enquanto mantém a banda de 3 micrómetros proeminente. Os grãos de gelo noutros cometas são igualmente pequenos, mas pensa-se que sejam relativamente puros, talvez com uma pequena quantidade de poeira.

"Os grãos do 3I/ATLAS têm aproximadamente o mesmo tamanho que os dos nossos próprios cometas", afirmou Protopapa. "O que parece diferenciá-los é a quantidade de poeira misturada no gelo".

As propriedades dos grãos na cabeleira também pareciam alterar-se ao longo do tempo. Na observação final, em abril de 2026, à medida que o cometa se afastava do Sol, os dados apontavam para uma população adicional de grãos ricos em gelo, maiores do que os inferidos anteriormente, mas ainda com cerca de um micrómetro de tamanho.

"Ainda não podemos determinar se as alterações ao longo do tempo resultam do facto de o Sol aquecer os grãos de forma diferente em cada observação, ou da exposição de novo material à medida que a superfície do cometa sofreu erosão perto do Sol", afirmou o Dr. Michael Kelley, da Universidade de Maryland, segundo autor do artigo científico. "Ambas as hipóteses são possíveis, e distingui-las é uma das questões em aberto que pretendemos abordar".

A equipa comparou então 3I/ATLAS com os espetros do Webb relativos a objetos transneptunianos, corpos gelados que orbitam para lá de Neptuno e que se pensa preservarem material do início do Sistema Solar. A forma da banda de 3 micrómetros no cometa 3I/ATLAS assemelha-se à observada em vários grupos destes objetos, especialmente aqueles cujos espetros também apresentam sinais claros de gelo de dióxido de carbono e compostos orgânicos. A semelhança reside na banda de gelo de água, não na de dióxido de carbono. E, tal como 3I/ATLAS, estes objetos não apresentam bandas fortes de gelo de água a 1,5 e 2,0 micrómetros.

"À primeira vista, 3I/ATLAS parece diferente dos cometas gelados que conhecemos", afirmou Protopapa. "Mas quando o colocámos ao lado de mundos gelados distantes no nosso próprio Sistema Solar, já não parecia fora do lugar. Isto sugere que os blocos de construção gelados dos planetas, aqui e em torno de outras estrelas, podem partilhar gelo na forma de grãos minúsculos, à escala do micrómetro, variando entre gelo relativamente puro e gelo misturado com poeira, com 3I/ATLAS a situar-se na extremidade mais empoeirada".

Se confirmada, esta gama comum de propriedades dos grãos poderá indicar que a forma física do gelo se estabelece numa fase precoce, nos discos de formação planetária, e é, pelo menos em parte, preservada nos corpos gelados que aí se formam.

Futuras observações do Webb de cometas no nosso Sistema Solar e de visitantes interestelares recém-descobertos ajudarão a testar estas interpretações e a determinar se 3I/ATLAS é um caso típico.

// SwRI (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

Quer saber mais?

Cometa interestelar 3I/ATLAS:
NASA
ESA
TheSkyLive
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Objeto interestelar:
Wikipedia

Cometas:
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Objetos transneptunianos (OTNs):
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