Telescópio James Webb revela segredos do cometa interestelar 3I/ATLAS

Utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), cientistas descobriram que o cometa interestelar 3I/ATLAS foi formado a partir de minúsculos grãos de gelo misturados com poeira, bastante diferentes dos cometas tradicionais do nosso sistema solar. Contudo, esses grãos de gelo apresentam semelhanças marcantes com alguns corpos congelados localizados na borda do sistema solar, além da órbita de Netuno, conhecidos como objetos transnetunianos (TNOs).

O 3I/ATLAS foi descoberto entrando no sistema solar no verão de 2025. Ele foi apenas o terceiro objeto encontrado ingressando no sistema solar vindo de regiões mais distantes da Via Láctea, após o 1I/’Oumuamua, avistado em 2017, e o 2I/Borisov, detectado em 2019. Isso significava que o cometa interestelar oferecia uma oportunidade rara de vislumbrar as condições sob as quais tais corpos se formam em outros sistemas estelares. Assim, o JWST logo entrou no rastro do 3I/ATLAS.

“Nós projetamos [o JWST] para estar pronto no momento em que um cometa interestelar ativo fosse encontrado e para acompanhá-lo ao longo do tempo”, afirmou em comunicado Martin Cordiner, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e da Universidade Católica da América. Cordiner lidera o programa do JWST para estudar objetos como o 3I/ATLAS e é coautor de um novo artigo de pesquisa que descreve algumas das descobertas.

As origens incertas do 3I/ATLAS

Os pesquisadores sabem que o 3I/ATLAS não nasceu no sistema solar, mas ninguém sabe ao redor de qual estrela ele se formou. O que os cientistas têm mais certeza é o fato de que este cometa interestelar foi produzido dentro de um disco de gás e poeira formador de planetas ao redor de uma estrela jovem, possivelmente há 10 a 12 bilhões de anos atrás. Isso é mais do que o dobro da idade do nosso sistema solar. Ele foi então ejetado de seu sistema de origem de alguma forma e deixado para vagar pelo espaço interestelar antes de encontrar nosso sistema solar.

Assim como os cometas familiares do nosso sistema solar, o 3I/ATLAS é composto por grãos de gelo com menos de um mícron — um milionésimo de metro — de tamanho. Quando a superfície do cometa é aquecida pelo sol, o gás erupciona para fora, carregando grãos de gelo para a nuvem de gelo e poeira que circunda o cometa, sua coma e sua cauda, onde o JWST pode detectá-los. Quando visualizado espetroscopicamente, o gelo de água em cometas nativos do nosso sistema solar cria uma forte linha de absorção no espectro de um cometa em um comprimento de onda de três mícrons, bem como linhas de absorção menos proeminentes a 1,5 e dois mícrons.

No entanto, quando o instrumento Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRSpec) do JWST observou o 3I/ATLAS três vezes entre agosto de 2025, antes de sua aproximação máxima do sol, e após a aproximação máxima em abril de 2026, os cientistas descobriram que as linhas de absorção de 1,5 e dois mícrons estavam ausentes, embora a linha de três mícrons permanecesse forte.

“Essa combinação era um enigma”, disse a autora principal da pesquisa, Silvia Protopapa, do Southwest Research Institute. “A forte banda de três mícrons aponta para gelo de água na coma, mas as bandas de comprimento de onda mais curto fracas ou ausentes sugerem que o gelo não está na forma que costumamos ver nos cometas do sistema solar.”

As descobertas “sujas” do JWST sobre o 3I/ATLAS

Sempre que se deparam com uma assinatura observacional incomum, como a que o JWST entregou para o 3I/ATLAS, os pesquisadores recorrem à modelagem para encontrar as características físicas que melhor se ajustam ao espectro. A modelagem sugeriu à equipe de Protopapa que o 3I/ATLAS era composto de grãos submicrométricos de gelo d’água sujo, ricos em poeira. Em comparação, os grãos dos cometas indígenas do sistema solar são muito mais limpos, com gelo de água quase puro e relativamente não contaminado por poeira.

“O que parece diferenciar [os grãos de 3I/ATLAS] é quanta poeira está misturada no gelo”, disse Protopapa. “Esses grãos contêm pistas sobre as condições onde o cometa nasceu.”

Os cometas são feitos de material primordial encontrado no disco de gás e poeira formador de planetas que envolve uma estrela jovem e, portanto, a composição dos cometas pode fornecer uma janela para as condições em que os planetas se formam. Considerando que os cometas do sistema solar nos contam sobre o nascimento da Terra, um cometa interestelar pode nos dizer sobre as condições em que os planetas se formaram ao redor de outra estrela e quão semelhantes ou diferentes essas condições foram para o nascimento do sistema solar.

No entanto, os cometas não são os únicos remanescentes gelados que datam de tempos tão primordiais. Existem várias famílias de corpos no sistema solar exterior, e o espectro do 3I/ATLAS tem semelhança com o espectro de alguns TNOs de médio porte que são ricos em gelo de dióxido de carbono e compostos orgânicos (orgânico significando conter átomos de carbono). De fato, em um estudo separado de 2025 liderado por Cordiner, o JWST descobriu que o 3I/ATLAS tinha uma das maiores abundâncias de dióxido de carbono já vistas em um cometa.

Os TNOs são corpos consideráveis localizados muito além da órbita de Netuno. Os TNOs em questão teriam se formado em uma parte diferente do disco protoplanetário do Sol do que a maioria dos cometas, e sua composição reflete isso.

Por outro lado, os resultados implícitos indicam que o 3I/ATLAS foi formado ao redor de sua estrela de origem a partir de material gelado semelhante àquele que produziu alguns dos TNOs em nosso sistema solar, mostrando que os blocos de construção dos planetas ao redor de outras estrelas compartilham uma faixa comum de propriedades com os blocos de construção que formaram nosso sistema solar. De fato, o 3I/ATLAS poderia até ser um fragmento de um corpo semelhante a um TNO que foi estilhaçado em uma colisão.

“À primeira vista, o 3I/ATLAS parece diferente dos cometas gelados que conhecemos”, disse Protopapa. “Mas quando o colocamos ao lado de mundos gelados distantes em nosso próprio sistema solar, ele não parecia mais fora de lugar.”

Isso sugere que o bloco de construção gelado dos planetas, aqui e ao redor de outras estrelas, pode compartilhar gelo na forma de pequenos grãos em escala de mícron, variando de gelo relativamente puro a gelo misturado com poeira, com o 3I/ATLAS em direção à extremidade empoeirada.

O que isso nos diz é que esses grãos gelados de tamanho submicrométrico devem se formar primeiro em discos formadores de planetas, para então serem incorporados em corpos grandes, como cometas e protoplanetas.

As descobertas da equipe foram publicadas na segunda-feira (26 de outubro) na revista The Astrophysical Journal Letters.