Um cometa raro fez história como o terceiro objeto interestelar conhecido a voar através do nosso sistema solar. Estudos estão agora revelando as misteriosas circunstâncias em que foi formado

Depois de uma viagem para além do Sistema Solar, o 3I/ATLAS, o terceiro objeto interestelar já descoberto, está a caminho. Ao contrário de qualquer outra coisa que orbita o Sol, o corpo gelado já passou pela órbita de Júpiter. Em breve desaparecerá no vazio, para nunca mais ser visto pela humanidade.

O objeto – um corpo semelhante a um cometa rodeado de gás e poeira – foi incorporado num disco de detritos em torno de uma estrela distante, dando aos especialistas uma oportunidade extraordinária de estudar os blocos de construção de outro sistema planetário. Astrônomos de todo o mundo têm telescópios treinados sobre este visitante celestial desde a sua descoberta em 1 de julho de 2025. Eles analisaram a composição do cometa antes e depois da maior aproximação ao Sol, quando o calor da nossa estrela vaporizou o material da sua superfície.

Após um ano de observação e estudo, os cientistas dizem agora que o 3I provavelmente se originou nas regiões exteriores frias da sua estrela natal. disco protoplanetárioUm anel de detritos que mais tarde se fundiu em objetos como planetas, luas e asteróides.

Último deste trabalho, postado no domingo arxiv.org Como uma pré-impressão aguardando revisão por pares, o Telescópio Espacial James Webb foi usado para observar a poeira do 3I. Com base na composição de compostos de silicato em cometas ComaA equipe sugere que o 3I se formou longe do interior do seu disco protoplanetário. As novas observações, juntamente com outras pistas químicas provenientes de isótopos de hidrogénio e carbono, somam-se a um crescente corpo de investigação que sugere que o 3I provém da periferia de um sistema antigo.

“Está criando uma imagem muito boa, todas essas evidências, de que temos um objeto incomum que se formou muito longe de sua estrela hospedeira”, diz Karen MeechUm astrônomo da Universidade do Havaí. “Não sei se vimos tal criatura em nosso sistema solar.”

Pistas cristalinas de origem remota

A maior parte da massa dos corpos rochosos da Galáxia – planetas terrestres, asteróides e cometas – é composta por silicatos, ou minerais de silício e oxigénio. Esses compostos sólidos podem ser cristalinos, o que significa que têm uma estrutura atômica ordenada, ou amorfos, o que significa que os átomos não se alinham de nenhuma maneira específica.

Planetas, luas e pequenos corpos rochosos originam-se do disco protoplanetário que circunda sua estrela central. Ao modelar este processo de formação, os cientistas descobriram que os silicatos cristalinos se formam mais facilmente na parte interna do disco, mais perto da estrela. No nosso Sistema Solar, estes silicatos cristalinos foram varridos para as regiões exteriores por grandes correntes de gás e poeira que fluíam do Sol.

“No início, antes de o gás e a poeira se espalharem, o sistema solar tinha fluxos massivos e turbulentos”, diz Mateus BelyakovUm astrônomo da Caltech que trabalhou na nova análise de poeira 3I. “Essa turbulência foi bastante elevada no Sistema Solar, onde o material do interior do sistema conseguiu misturar-se para fora.”

Como resultado, os cometas formados nas regiões exteriores do nosso Sistema Solar ainda contêm silicatos cristalinos. “3Eu não pareço assim”, diz Belikov.

Usando o instrumento de infravermelho médio do Webb, Belikov e seus colegas analisaram uma assinatura de luz proveniente da poeira ao redor do 3I. Ao dividir a luz em um espectro, os pesquisadores podem avaliar qual parte do silicato 3I tem estrutura cristalina.

A resposta foi quase nenhuma. “Não encontrou nenhum material que tenha se condensado perto da sua estrela hospedeira”, diz Belikov. “Na verdade, é feito de poeira que veio de fora.”

“Para mim foi surpreendente”, diz Mitch, que não esteve envolvido na pesquisa. “Claramente não houve muita mistura, porque realmente não havia muitos silicatos cristalinos.”

É possível que alguns dos silicatos cristalinos tenham sido obscurecidos pelo telescópio pelo brilho de grandes partículas de poeira, que podem ter obscurecido os seus sinais. No entanto, a amorfa do 3I indica que o seu ambiente natal era frio – muito menos turbulento do que o nosso Sistema Solar conhecido – indicando que outros sistemas planetários podem ser bastante diferentes do nosso.

um frio profundo

Pistas adicionais sobre o local de nascimento do 3I vêm de sua estrutura química. Isso inclui o que 3i tem níveis elevados de monóxido de carbono, dióxido de carbono E metano Comparação com os cometas do Sistema Solar. Esses compostos queimam facilmente em condições quentes, apontando para um ambiente frio.

Tanto Webb como o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) no Chile foram capazes de distinguir moléculas de água no gás da coma do 3I. O que eles encontraram foi um a chamada abundância de água pesada.

Embora uma molécula de água típica contenha um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio, a água também pode conter um átomo de oxigênio, um átomo de hidrogênio regular e uma variedade mais pesada de hidrogênio chamada deutério. medidas da almaPublicados em Abril, indicam que a proporção de água pesada para água normal em 3I é cerca de 30 vezes maior do que a observada nos cometas do nosso sistema solar, fornecendo evidência adicional de condições de formação de frio – abaixo. menos 405 graus Fahrenheit.

“Quando a temperatura está baixa, só pode ocorrer a reação de adição de deutério”, diz Luís ManzanoAstrônomo da Universidade de Michigan que trabalhou nas observações do ALMA. “A nossa expectativa é que o 3I/ATLAS tenha sido formado nos confins exteriores do seu disco protoplanetário, porque quanto mais longe se chega da sua protoestrela, mais baixas são as temperaturas.”

Outra proporção, a quantidade de carbono-12 em relação ao carbono-13 pesado, também revela as propriedades únicas do 3I. de acordo com medição da web Publicado em junho, o cometa tem baixos níveis de carbono-13 em comparação com objetos do Sistema Solar e nuvens interestelares e discos protoplanetários próximos. Isto sugere que o 3I pode ter-se formado antigamente, há cerca de 12 mil milhões de anos, provavelmente em torno de uma estrela no limite da galáxia, onde não existem tantos elementos pesados.

“O fluxo de estrelas maiores irá gerar mais carbono-13 e gradualmente a galáxia será povoada com (mais) carbono-13 em relação ao carbono-12”, diz Belyakov, que não esteve envolvido nas descobertas de carbono. “3i não tem muito carbono-13, por isso é usado para indicar que se formou no início da história da nossa galáxia. Não é uma prova definitiva disso, mas é uma evidência tão sólida como qualquer outra.”

tomados em conjunto A trajetória que o 3I voou pelo espaço interestelar durante bilhões de anos é estimada Antes de chegarmos, esta proporção pode significar que aproximadamente Pedaço de rocha e gelo com 2,4 quilômetros de largura É O corpo planetário mais antigo já visto.

Perseguindo intrusos cósmicos

Embora os telescópios na Terra e no espaço tenham revelado detalhes extraordinários sobre o 3I/ATLAS, ainda existem variáveis ​​desconhecidas que fornecerão ainda mais informações sobre a sua origem.

“Isótopos de oxigênio, isótopos de nitrogênio, medições de gases nobres – todas essas são impressões digitais diferentes dos processos que ocorrem no disco”, diz Mitch. “Penso que é o trabalho isotópico que nos dará pistas realmente boas sobre onde se formou e que tipo de física está a acontecer, mas algumas destas medições serão muito difíceis de fazer a partir da Terra.”

Alguns cientistas têm defendido aproximar-se de um futuro objeto interestelar uma espaçonave interceptora para voar. Será desafiador, mas não impossível. Em 2028 ou 2029, a Agência Espacial Europeia planeia lançar Interceptador de Cometa missão, que será estacionar no espaço E espere por um cometa desconhecido de longo período para mirar. Se tivermos sorte, talvez outro objeto interestelar chegue enquanto o Comet Interceptor estiver esperando. “Se pudéssemos voar com um espectrómetro de massa através da poeira e obter todas estas medições detalhadas… essas experiências seriam fantásticas,” diz Meech.

Os cientistas não sabem com que frequência os intrusos vêm de fora do sistema solar, mas quando os próximos chegam, vêm de telescópios como o novo Observatório Vera C. Rubin, que Suas primeiras fotos saíram No ano passado, há uma boa oportunidade para reconhecê-los.

“Podemos entrar numa era de ouro da astronomia de objetos interestelares nos próximos anos”, diz Belikov.