Depois de uma visita vinda de fora do sistema solar, o 3I/ATLAS, o terceiro objeto interestelar já detectado, está em vias de sair. Distinto de qualquer coisa que circunda o Sol, o corpo gelado já passou pela órbita de Júpiter. Em breve voltará ao vazio, para nunca mais ser visto pela humanidade.

O objeto – um corpo semelhante a um cometa envolto em gás e poeira – foi forjado no disco de detritos que rodeia uma estrela distante, proporcionando uma oportunidade extraordinária para os especialistas estudarem os blocos de construção de outro sistema planetário. Astrónomos de todo o mundo treinaram telescópios para este visitante celestial desde a sua descoberta em 1 de julho de 2025. Antes e depois da sua maior aproximação ao Sol, quando o calor da nossa estrela vaporizou o material da sua superfície, analisaram a composição do cometa.

Contexto chave: Um trio de objetos interestelares

3I/ATLAS é o terceiro objeto interestelar descoberto em nosso sistema solar. O primeiro, 1I/'Oumuamua, é um objeto em forma de charuto descoberto em 2017. 2I/Borisov foi avistado em 2019 e foi o primeiro objeto interestelar a ser confirmado como um cometa.

Após um ano de observação e estudo, os cientistas dizem agora que o 3I provavelmente se originou nos confins frios do disco protoplanetário da sua estrela natal, um anel de detritos que mais tarde se fundiu em objetos como planetas, luas e asteróides.

O último trabalho, publicado no domingo em arxiv.org como uma pré-impressão aguardando revisão por pares, usou o Telescópio Espacial James Webb para observar a poeira do 3I. Com base na estrutura de

compostos de silicato na coma do cometa, a equipe sugere que o 3I se formou longe da parte interna do seu disco protoplanetário. Juntamente com outras pistas químicas provenientes de isótopos de hidrogénio e carbono, as novas observações somam-se a um crescente corpo de investigação que sugere que o 3I provém da periferia de um sistema antigo.

“É uma imagem muito boa, todas estas evidências, de que temos um objeto incomum que se formou muito longe da sua estrela hospedeira”, diz Karen Meech, astrónoma da Universidade do Havai. “Não sei se vimos tal criatura em nosso sistema solar.”

Pistas cristalinas para uma origem distante

A maior parte da massa dos corpos rochosos em toda a galáxia – planetas terrestres, asteróides e cometas – consiste em silicatos, ou minerais de silício e oxigênio. 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 corpos rochosos menores surgem do disco protoplanetário que circunda sua estrela central. Ao modelar este processo de formação, os cientistas sabem que os silicatos cristalinos tomam forma mais rapidamente na parte interna do disco, mais perto da estrela. No nosso próprio sistema solar, estes silicatos cristalinos foram então 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 dissiparem, o sistema solar tinha estes fluxos turbulentos e em grande escala”, diz Matthew Belyakov

, um astrônomo da Caltech que trabalhou na nova análise de poeira 3I. “Essa turbulência no sistema solar foi alta o suficiente para que o material da parte interna do sistema conseguisse se misturar para fora.”

Como resultado, os cometas que se formaram nas regiões exteriores do nosso sistema solar ainda contêm silicatos cristalinos. “3I não tem essa aparência”, diz Belyakov.

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

A resposta foi quase nenhuma. “Não obteve nenhum material que se condensou perto da sua estrela hospedeira”, diz Belyakov. “Na verdade, ele se formou a partir da poeira que veio de fora.”

“Para mim isto foi surpreendente”, diz Meech, que não esteve envolvido na investigação. “Claramente não houve muita mistura, porque realmente não continha muitos silicatos cristalinos.”

Ainda é possível que alguns silicatos cristalinos tenham sido escondidos do telescópio pelo brilho de grandes grãos de poeira, o que pode ter mascarado o seu sinal. Ainda assim, a amorfa do 3I sugere que o seu ambiente natal era calmo – muito menos turbulento do que o sistema solar que conhecemos – indicando que outros sistemas planetários poderiam ser surpreendentemente diferentes do nosso.

Dicas adicionais sobre o local de nascimento do 3I vêm de sua composição química. Estes incluem que o 3I tem níveis elevados de monóxido de carbono,

dióxido de carbono e metano em comparação com cometas do sistema solar. Estes compostos queimam facilmente em condições quentes, apontando para um ambiente de formação fria.

Tanto o Webb como o Atacama Large Millimeter Array (ALMA), no Chile, também conseguiram separar as moléculas de água no gás da coma do 3I. O que encontraram foi uma abundância da chamada água pesada.

Embora uma molécula de água normal contenha um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio, a água também pode compreender um átomo de oxigênio, um átomo de hidrogênio regular e uma variedade mais pesada de hidrogênio chamada deutério. As medições do ALMA, publicadas em abril, indicam que a proporção de água pesada em relação à água normal no 3I é cerca de 30 vezes superior à observada nos cometas do nosso Sistema Solar, fornecendo evidência adicional de condições de formação frígida – abaixo de 405 graus Fahrenheit negativos.

“Quando as temperaturas são baixas, apenas a reação que aumenta o deutério pode acontecer”, diz Luis Manzano, astrônomo 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 estivermos da nossa protoestrela, mais baixas serão as temperaturas que podemos atingir.”

Outra proporção, a quantidade de carbono-12 em relação ao carbono-13 mais pesado, também revela as características únicas do 3I. De acordo com medições de Webb publicadas em junho, o cometa tem um baixo nível de carbono-13 em comparação com objetos do sistema solar e nuvens interestelares e discos protoplanetários próximos. Esse

sugere que 3I pode ter se formado no passado antigo, há cerca de 12 bilhões de anos, possivelmente em torno de uma estrela nas margens da Via Láctea, onde não existem tantos elementos pesados.

“Os fluxos de estrelas grandes irão gerar mais carbono-13 e povoar lentamente a galáxia 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, então isso é usado para indicar que se formou no início da história da nossa galáxia. Não é uma evidência definitiva disso, mas é uma evidência tão sólida quanto qualquer outra."

Juntamente com as estimativas de trajetória de que 3I voou através do espaço interestelar durante milhares de milhões de anos antes de chegar até nós, esta proporção pode significar que o pedaço de rocha e gelo com cerca de 2,4 quilómetros de largura é o corpo planetário mais antigo alguma vez 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 forneceriam ainda mais informações sobre o local de onde ele veio.

“Medições de isótopos de oxigênio, isótopos de nitrogênio, gases nobres – todas essas são impressões digitais diferentes de processos que ocorrem no disco”, diz Meech. “É o trabalho isotópico que penso que nos daria boas pistas sobre onde se formou e que tipo de física está a acontecer, mas algumas destas medições seriam muito difíceis de fazer a partir da Terra.”

Para chegar mais perto de um futuro objeto interestelar, alguns cientistas defenderam

para uma espaçonave interceptora realizar um sobrevoo. Isso seria desafiador, mas não impossível. Em 2028 ou 2029, a Agência Espacial Europeia planeia lançar a missão Comet Interceptor, que irá estacionar no espaço e aguardar que um cometa de longo período não descoberto atinja o alvo. Se tivermos sorte, talvez outro objeto interestelar nos visite 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 espectaculares”, diz Meech.

Os cientistas não sabem com que frequência os intrusos vêm de fora do sistema solar, mas quando os próximos chegarem, telescópios como o novo Observatório Vera C. Rubin, que revelou as suas primeiras fotos no ano passado, terão boas hipóteses de os detectar.

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

Jay Bennet | | Leia mais

Jay Bennett foi o editor associado da web, ciência, do Smithsonian.