3I/ATLAS é o cometa mais estranho do Universo, aponta James Webb

Composição inédita do cometa 3I/ATLAS intriga cientistas. A chave para desvendar sua origem está em uma quantidade massiva de dióxido de carbono

NASA, ESA, David Jewitt (UCLA)

O já famoso cometa 3I/ATLAS, o terceiro objeto interestelar confirmado a passar pelo nosso Sistema Solar, surpreende a cada nova análise realizada em sua composição. Desta vez, observações recentes realizadas com o Telescópio Espacial James Webb mostram que o cometa não se parece em nada com os que conhecemos, exibindo uma composição incomum. A pesquisa, focada na nuvem de gás e poeira que envolve o núcleo do cometa, apresentada como coma no estudo, aponta para uma concentração de dióxido de carbono sem precedentes.

Essa nuvem de gás e poeira do 3I/ATLAS é a principal área de estudo, pois é por meio dela que os cientistas podem analisar a composição do cometa. A nuvem se forma quando os gelos voláteis do núcleo do cometa sublimam, ou seja, passam do estado sólido para o gasoso, à medida que ele se aproxima do Sol.

Reprodução - Mapas de fluxo espectralmente integrados para 3I/ATLAS observados usando o JWST NIRSpec: (a) luz espalhada da poeira da coma a aproximadamente 1,2 µm, plotada em escala logarítmica para destacar o formato da coma, (b) CO2 a 4,3 µm, (c) H2O a 2,7 µm e (d) CO a 4,7 µm. A emissão da linha molecular foi isolada subtraindo-se um ajuste polinomial ao contínuo adjacente. As coordenadas espaciais são em relação ao pixel mais brilhante no mapa de poeira do contínuo. Para os painéis (b)–(d), os gráficos inseridos (canto superior direito) mostram os espectros subtraídos do contínuo, com média espacial calculada em todos os pixels do IFU. O painel (a) no canto inferior esquerdo mostra a direção dos vetores cometa-sol (S) e velocidade do núcleo (v) (projetados no céu) (indistinguíveis)

As observações com o James Webb revelaram que a coma do 3I/ATLAS é dominada por dióxido de carbono (CO2), o que o torna um dos cometas com a maior quantidade desse gás já observada. A relação de mistura entre CO2 e água (H2O) no 3I/ATLAS é de oito para um, um valor significativamente mais alto do que o esperado para cometas que se formam no nosso próprio Sistema Solar. Esse dióxido de carbono é a principal força que impulsiona a atividade do cometa, liberando grãos de poeira e moldando sua cabeleira.

Além do CO2 e da água, o cometa contém outros elementos, incluindo monóxido de carbono (CO) e sulfeto de carbonila (OCS). A presença de grãos de gelo sugere que o material é amorfo, não cristalino.

Reprodução - Taxas de produção de melhor ajuste para CO2, CO, H2O e OCS em função da distância do núcleo (curvas Q). Os espectros foram extraídos e modelados dentro de cinco regiões espaciais da IFU, conforme mostrado no diagrama inserido, consistindo em um círculo central de raio de 0,625??, seguido por quatro setores anulares parciais sucessivos, cada um com extensão radial de 0,625??. Devido à sua maior relação sinal-ruído (SNR), o CO2 também foi modelado dentro de anéis sucessivos de 0, ??1 ao redor do núcleo. Os valores de OCS foram ampliados por um fator de 10 para exibição. As barras de erro verticais indicam incertezas estatísticas de 1?, enquanto as barras de erro horizontais indicam a extensão radial de cada região espacial

A composição do 3I/ATLAS sugere que ele pode ter se formado em condições diferentes daquelas que deram origem aos cometas que conhecemos. Uma das hipóteses é que ele se originou em um disco protoplanetário onde os gelos foram expostos a níveis mais altos de radiação, como raios ultravioleta e raios-X. Outra possibilidade é que ele tenha se formado em uma região de seu sistema parental rica em carbono, próxima à linha de gelo de CO2.

Os pesquisadores sugerem que a alta concentração de CO2 pode ser resultado de um núcleo com temperatura interna mais baixa do que a de cometas típicos do nosso Sistema Solar, ou pode indicar uma composição química diferente. A baixa abundância de água pode estar relacionada à penetração reduzida de calor no núcleo, suprimindo a sublimação da água em relação ao CO2.

“Observamos uma rocha espacial interestelar incomum! Os dados são espetaculares e, considerando o curto tempo de observação (10 minutos), a quantidade de informações que obtivemos é impressionante”, disse o astrônomo Martin Cordiner, autor principal do estudo, divulgado ontem.