O cometa interestelar 3I/ATLAS pode ter quase a idade do Universo

Todos os indícios já apontavam que o cometa interestelar 3I/ATLAS era diferente de tudo o que já tínhamos observado.

Quando ele cruzou em alta velocidade o Sistema Solar interior no ano passado, uma verdadeira frota de telescópios apontada para o alvo mostrou que ele não tinha equivalente no nosso Sistema Solar - e que também se distinguia de forma marcante dos dois únicos objetos interestelares conhecidos antes dele, 1I/'Oumuamua e 2I/Borisov.

Agora, uma análise aprofundada de algumas das observações mais fiéis disponíveis sugere que esse cometa incomum pode ser quase tão antigo quanto o próprio Universo.

Ao comparar proporções isotópicas de hidrogénio e de carbono, uma equipa liderada pelo astrofísico molecular Martin Cordiner, do Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA, concluiu que o cometa se formou num ambiente extremamente frio e muito primordial - e pode ter até 12 mil milhões de anos.

"Este foi um momento especial. No meio de todos os boatos sobre tecnologia extraterrestre, estava a surgir uma narrativa científica sólida de que o 3I/ATLAS parecia lembrar de perto os nossos cometas típicos do Sistema Solar", disse Cordiner ao ScienceAlert.

"No entanto, as razões isotópicas que medimos com o JWST mostram que ele não só é distinto, como também provavelmente é muito mais antigo do que o nosso Sistema Solar.

"De repente, deixamos de perguntar 'isto é um cometa?' e passamos a perguntar 'o que este objeto único nos pode contar sobre a história da nossa galáxia?'"

Porque o 3I/ATLAS chamou tanta atenção desde o início

A humanidade tomou conhecimento do 3I/ATLAS em 1º de julho de 2025. E, embora o interesse do público tenha diminuído um pouco depois da sua maior aproximação ao Sol (periélio), no fim de outubro daquele ano, a curiosidade científica permaneceu intensa.

Desde as primeiras observações, já estava claro que havia algo fora do comum. A composição do 3I/ATLAS e a química dos gases libertados à medida que ele se aproximava do Sol sugeriam um corpo cujas condições de formação eram profundamente diferentes das do Sistema Solar.

De lá para cá, estudos de acompanhamento apontaram que o seu local de nascimento foi muito frio e distante. Além disso, medições de velocidade situaram a sua idade algures entre 3 e 11 mil milhões de anos.

Assinaturas isotópicas (hidrogénio e carbono) vistas com JWST e ALMA

Cordiner e os seus colegas realizaram agora uma das análises mais detalhadas até ao momento, separando observações no infravermelho do JWST e medições em rádio do ALMA para examinar a química que ocorre na coma do cometa.

Em particular, a equipa avaliou as proporções isotópicas de hidrogénio e de carbono - dois marcadores capazes de deixar "impressões digitais" sobre o passado enigmático do 3I/ATLAS.

A água na coma revelou uma quantidade fora do comum de hidrogénio pesado, o deutério.

Ao mesmo tempo, os isótopos de carbono do cometa não se pareciam com os observados em cometas do Sistema Solar, planetas, meteoritos, nem sequer com a maioria das regiões próximas de formação estelar.

"Obter uma evidência tão definitiva de uma origem distante (no espaço e no tempo) é suficiente para virar a narrativa científica e mostrar que este objeto é, de facto, algo cientificamente muito único e interessante", afirmou Cordiner.

Os dois resultados, contudo, iluminam partes diferentes da história do cometa.

A água rica em deutério

A pista do deutério baseia-se na razão entre hidrogénio pesado e hidrogénio comum - e está em linha com análises anteriores que já tinham encontrado uma proporção invulgarmente alta de hidrogénio pesado.

Cordiner e a equipa mediram, na água do cometa, uma razão deutério/hidrogénio de 0.98 por cento. Esse valor é mais de 10 vezes superior às razões de deutério observadas em cometas do Sistema Solar.

De acordo com modelos de química do gelo, um enriquecimento tão extremo em deutério é esperado quando a água se forma a temperaturas abaixo de cerca de 30 kelvin (-243 °C, ou -406 °F), preservando assinaturas químicas de um ambiente profundamente congelado.

Isso indica que uma parte significativa da água do cometa se formou num local extremamente frio, provavelmente longe do calor de uma estrela.

"A deteção de uma água com tanto deutério é espantosa, pois é muito diferente de qualquer outro objeto primitivo do sistema solar e desafia o nosso entendimento de como os gelos se formam no espaço", disse Cordiner.

O carbono e a idade potencialmente primordial

Já os isótopos de carbono contam outro capítulo sobre o 3I/ATLAS.

O cometa apresentou razões invulgarmente altas de carbono-12 em relação ao carbono-13, o que sugere que ele se formou a partir de material que ainda não tinha sido fortemente enriquecido por gerações de estrelas em fim de vida.

A explicação é que, no Universo, elementos mais pesados do que hidrogénio e hélio não existiam em grandes quantidades até que algumas gerações de estrelas tivessem vivido e morrido.

No interior das estrelas, a fusão nos seus núcleos junta átomos para formar elementos mais pesados; e, nas suas mortes violentas, esses elementos são lançados ao espaço, onde podem ser incorporados em novos corpos em formação.

Ao comparar as medições de carbono do 3I/ATLAS com modelos de como a química da Via Láctea mudou ao longo do tempo, os investigadores estimam que o cometa pode ter-se formado há cerca de 11 a 12 mil milhões de anos, quando a galáxia ainda era relativamente jovem.

Isso, porém, não é uma certeza. Também é possível que o cometa tenha surgido numa região relativamente remota do espaço que não foi tão "semeada" com poeira de estrelas moribundas, resultando numa química com aspeto pristino que faz o cometa parecer mais antigo do que realmente é.

"Há ~200 mil milhões de estrelas na galáxia, cada uma movendo-se na sua própria órbita. Calcular as órbitas em interação de mais de dois corpos é um problema notoriamente difícil em astrofísica, portanto calcular as órbitas de todas as estrelas na galáxia é completamente intratável, especialmente quando se consideram as densidades (gravidades) e movimentos mal definidos das nuvens interestelares, que podem exercer a sua própria atração", explicou Cordiner.

"Rastrear a órbita do 3I/ATLAS para trás por 10 milhões de anos é o limite atual das nossas capacidades, por isso parece que a sua origem precisa nunca será conhecida."

Ainda assim, de uma forma ou de outra, estas medições ajudam a compreender melhor a Via Láctea.

"Os cometas do nosso próprio Sistema Solar ficaram em grande parte congelados no tempo desde o seu nascimento, no alvorecer do sistema solar", disse Cordiner.

"Num contexto astronómico, não é preciso afastar-se muito de uma estrela para atingir as temperaturas extremamente frias do espaço interestelar. Assim que se chega a essa temperatura (apenas 10-20 graus acima do zero absoluto), não há possibilidade de desgaseificação ou de química impulsionada pelo calor - tudo permanece sólido como uma rocha."

Onde o cometa está agora e o que ainda pode ensinar

No momento em que este texto foi escrito, o 3I/ATLAS já estava para lá da órbita de Júpiter. Ele segue firme na sua trajetória de saída e, um dia, deixará o Sistema Solar para continuar a sua aventura pela galáxia.

Mesmo enquanto vai diminuindo no nosso campo de visão, este corpo estranho ainda tem muito a revelar.

"O 3I/ATLAS está agora a 8 UA do Sol (aproximando-se da órbita de Saturno) e passará para além da órbita de Plutão em 2029, saindo da heliosfera por volta de 2035", disse Cordiner.

"Portanto, ainda haveria tempo para o alcançar, se decidíssemos lançar os recursos do mundo inteiro nesse problema."

A pesquisa foi publicada na Astronomia da Natureza.