Há menos de um ano, os astrônomos avistaram um cometa passando pelo nosso sistema solar que se originou longe dele. O objeto, conhecido como 3I/ATLAS, é apenas a terceira sonda interestelar confirmada identificada até agora, e os cientistas estão agora a descobrir pistas sobre o ambiente alienígena em que se formou.
Um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Michigan sugere que os cometas nasceram em condições muito mais frias do que as do tamanho do nosso sistema solar. As descobertas vêm da análise da composição incomum da água do cometa, que revelou níveis invulgarmente elevados de deutério, uma forma pesada de hidrogénio.
A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy e recebeu apoio da NASA, da Fundação Nacional de Ciência dos EUA e da Agência Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento do Chile.
“As nossas novas observações mostram que as condições que levaram à formação do nosso Sistema Solar são muito diferentes da forma como os sistemas planetários evoluíram em diferentes partes da nossa galáxia,” disse Luis Salazar Manzano, autor principal do estudo e estudante de doutoramento no Departamento de Astronomia da UM.
Os cometas alienígenas contêm “água pesada” incomum.
Uma molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, o que dá à água seu familiar H2O Sutra Na água comum, o átomo de hidrogênio possui apenas um próton. Mas algumas formas de água contêm deutério, um isótopo de hidrogênio que contém prótons e nêutrons.
Os pesquisadores descobriram que o 3I/ATLAS contém uma quantidade excepcionalmente elevada desta água rica em deutério. Embora existam pequenas quantidades de água pesada na Terra e em cometas do nosso sistema solar, os níveis encontrados no 3I/ATLAS foram dramaticamente mais elevados.
“A quantidade de deutério em relação ao hidrogénio normal na água é maior do que a que vimos antes noutros sistemas planetários e cometas planetários,” disse Salazar Manzano.
Segundo os investigadores, a proporção de deutério nos cometas é cerca de 30 vezes superior à medida nos cometas do nosso sistema solar e cerca de 40 vezes superior à proporção encontrada nos oceanos da Terra.
Pistas sobre o local de nascimento congelado
Os cientistas usam camadas de deutério como uma espécie de impressão digital química que revela as condições presentes quando os corpos celestes se formaram. Ao comparar estas proporções com as encontradas mais perto de casa, os investigadores podem estimar que tipo de ambiente o cometa criou.
A equipa concluiu que o 3I/ATLAS provavelmente se formou numa região muito mais fria, com níveis de radiação mais baixos do que o ambiente que formou planetas e cometas no nosso Sistema Solar.
“Esta é uma prova de que as condições que criaram o nosso sistema solar não são universais no espaço”, disse Teresa Panek-Carino, co-líder do estudo e professora assistente de astronomia na UM. “Pode parecer óbvio, mas é uma daquelas coisas que você precisa provar.”
Como os cientistas estudaram o 3I/ATLAS
Os investigadores dizem que o estudo só foi possível porque os astrónomos detectaram o 3I/ATLAS suficientemente cedo para observações detalhadas de acompanhamento.
Após a descoberta, Salazar Manzano e colegas garantiram tempo de observação no Observatório MDM no Arizona, onde detectaram alguns dos primeiros sinais de emissões de gases do cometa (MDM significa Michigan, Dartmouth and Massachusetts Institute of Technology, o principal parceiro do observatório).
Salazar Manzano juntou-se então a Panecu-Carrino, que trouxe conhecimentos especializados utilizando o Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, ou ALMA, para o Chile. Os instrumentos do ALMA são suficientemente sensíveis para distinguir a água deuterada da água normal, permitindo à equipa medir com precisão a relação entre as duas.
Os investigadores dizem que esta é a primeira vez que os cientistas analisam com sucesso este tipo de água num objeto interestelar.
“Estar na Universidade de Michigan e ter acesso a estas instalações foi fundamental para tornar este trabalho possível”, disse Salazar Manzano. “Fazíamos parte de uma equipe muito talentosa e com muita experiência em diversas áreas, todos nos complementávamos e foi isso que nos permitiu analisar e interpretar esses conjuntos de dados.”
Mais visitantes interestelares podem ser encontrados
A investigação também sugere que os astrónomos poderão em breve ser capazes de analisar quimicamente matéria interestelar adicional para compreender melhor como os sistemas planetários se formam em toda a galáxia.
Até agora, os cientistas detectaram apenas três objectos interestelares conhecidos a entrar no nosso sistema solar, mas os investigadores esperam que esse número aumente à medida que observatórios mais avançados comecem a pesquisar o céu.
Paneque-Carreño enfatizou que preservar o céu noturno escuro será essencial para observar esses visitantes preguiçosos.
“Precisamos cuidar dos céus noturnos e mantê-los claros e escuros para que possamos detectar esses objetos minúsculos e tênues”, disse ele.
Apoio adicional para a pesquisa veio da Michigan Society of Fellows e da Huising-Simmons Foundation. O ALMA é operado através de uma parceria entre o Observatório Europeu do Sul, NSF, e o Instituto Nacional de Ciências Naturais do Japão, na República do Chile.
