Há menos de um ano, astrônomos avistaram um cometa passando pelo nosso sistema solar que se originou muito além dele. O objeto, conhecido como 3I/ATLAS, é apenas o terceiro visitante interestelar confirmado já detectado, e os cientistas estão agora descobrindo pistas sobre o ambiente alienígena onde ele se formou - e aparentemente, esse ambiente era muito, muito frio.
Um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Michigan sugere que o cometa nasceu em condições muito mais frias do que aquelas que moldaram nosso próprio sistema solar. As descobertas vêm de uma análise da composição incomum de água do cometa, que revelou níveis extraordinariamente altos de deutério, uma forma mais pesada de hidrogênio. A pesquisa foi publicada na revista Nature Astronomy e recebeu apoio da NASA, da Fundação Nacional de Ciências dos EUA e da Agência Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento do Chile.
"Nossas novas observações mostram que as condições que levaram à formação do nosso sistema solar são muito diferentes de como os sistemas planetários evoluíram em diferentes partes da nossa galáxia", disse Luis Salazar Manzano, autor principal do estudo e estudante de doutorado no Departamento de Astronomia da U-M.
Moléculas de água são compostas por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, dando à água sua fórmula familiar H2O. Na água comum, os átomos de hidrogênio contêm apenas um próton. Mas algumas formas de água contêm deutério, um isótopo de hidrogênio que inclui tanto um próton quanto um nêutron. Pesquisadores descobriram que 3I/ATLAS contém uma quantidade excepcionalmente alta dessa água rica em deutério. Embora pequenas quantidades de água pesada existam na Terra e em cometas dentro do nosso sistema solar, os níveis encontrados em 3I/ATLAS eram dramaticamente mais altos.
"A quantidade de deutério em relação ao hidrogênio comum na água é maior do que qualquer coisa que vimos antes em outros sistemas planetários e cometas planetários", disse Salazar Manzano. De acordo com os pesquisadores, a proporção de deutério no cometa era cerca de 30 vezes maior do que a medida em cometas do nosso sistema solar e aproximadamente 40 vezes maior do que a proporção encontrada nos oceanos da Terra. Os cientistas usam os níveis de deutério como uma espécie de impressão digital química que revela as condições presentes quando os objetos celestes se formaram. Ao comparar essas proporções com as encontradas mais perto de casa, os pesquisadores podem inferir que tipo de ambiente produziu o cometa.
A equipe concluiu que 3I/ATLAS provavelmente se formou em uma região muito mais fria e com níveis de radiação mais baixos do que o ambiente que criou os planetas e cometas do nosso sistema solar. "Isso é prova de que quaisquer que fossem as condições que levaram à criação do nosso sistema solar, elas não são onipresentes no espaço", disse Teresa Paneque-Carreño, co-líder do estudo e professora assistente de astronomia na U-M. "Isso pode parecer óbvio, mas é uma daquelas coisas que você precisa provar."
Os pesquisadores disseram que o estudo só foi possível porque os astrônomos detectaram 3I/ATLAS cedo o suficiente para observações de acompanhamento detalhadas. Após a descoberta, Salazar Manzano e colaboradores garantiram tempo de observação no Observatório MDM no Arizona, onde detectaram alguns dos primeiros sinais de emissões de gás do cometa (MDM significa Michigan, Dartmouth e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts, os parceiros originais do observatório). Salazar Manzano então se juntou a Paneque-Carreño, que trouxe experiência no uso do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ou ALMA, no Chile. Os instrumentos do ALMA são sensíveis o suficiente para distinguir água deuterada de água comum, permitindo que a equipe medisse precisamente a proporção entre as duas.
Os pesquisadores dizem que esta é a primeira vez que cientistas realizam com sucesso esse tipo de análise de água em um objeto interestelar. "Estar na Universidade de Michigan e ter acesso a essas instalações foi a chave para tornar este trabalho possível", disse Salazar Manzano. "Fazíamos parte de uma equipe muito talentosa e muito experiente em múltiplas áreas, todos nós nos complementamos e foi isso que permitiu"