Novas observações do cometa interestelar 3I/ATLAS revelaram um comportamento dinâmico e complexo após sua maior aproximação do Sol. Dados capturados pelo Observatório W. M. Keck, no Havaí, apontam para a ejeção de jatos de material de forma assimétrica e para mudanças significativas em sua composição química, fornecendo informações valiosas sobre a natureza de objetos formados em outros sistemas estelares.
A análise, realizada em 16 de novembro de 2025, ocorreu semanas após o cometa atingir o periélio, o ponto de sua órbita mais próximo do Sol, em 29 de outubro do mesmo ano. Naquele momento, o objeto estava a uma distância de 1,509 unidade astronômica (AU) do Sol e a 2,089 AU da Terra. O estudo focou na análise da coma, a atmosfera gasosa ao redor do núcleo do cometa, para mapear a distribuição de diferentes elementos e moléculas.
As descobertas confirmam que o 3I/ATLAS manteve uma atividade química intensa mesmo após o pico de aquecimento solar. A pesquisa detalha como a proximidade com nossa estrela alterou as taxas de produção de gases e a proporção de metais como níquel e ferro, aproximando suas características das de cometas nativos do nosso Sistema Solar, um fenômeno que intriga os cientistas.
Análise detalhada do observatório Keck
A investigação foi conduzida utilizando o Keck Cosmic Web Imager (KCWI) no telescópio Keck II, um dos instrumentos mais avançados do mundo para espectroscopia. A técnica de espectroscopia de campo integral permitiu aos astrônomos não apenas identificar as espécies químicas presentes na coma do cometa, mas também mapear sua distribuição espacial com alta precisão. Ao analisar a luz emitida pelo gás e poeira, foi possível criar um mapa tridimensional da atividade do cometa. Esse método foi crucial para identificar desvios da simetria circular esperada no brilho da coma, revelando a presença de estruturas direcionadas, como jatos e caudas. O excesso de fluxo luminoso em direções específicas, contrastando com um déficit na direção oposta ao Sol, indicou que o material não estava sendo liberado uniformemente da superfície do núcleo, sugerindo uma topografia complexa e áreas com diferentes taxas de sublimação.
A surpreendente evolução na proporção de metais
Um dos resultados mais notáveis foi a drástica mudança na razão entre níquel e ferro (Ni/Fe) após o periélio. Antes de sua passagem mais próxima do Sol, quando estava a distâncias superiores a 2,5 AU, o cometa 3I/ATLAS exibia um enriquecimento extraordinário em níquel em comparação com o ferro, um valor superior ao de qualquer cometa já registrado, incluindo o segundo visitante interestelar, 2I/Borisov.
Essa proporção anômala diminuiu consideravelmente após a aproximação solar. As medições de novembro de 2025 indicaram que a razão Ni/Fe se aproximou dos valores tipicamente observados em cometas do nosso próprio Sistema Solar, como os da família de Júpiter e o famoso 9P/Tempel 1.
Os cientistas calcularam taxas de produção de aproximadamente 9,55 × 10²⁵ átomos por segundo para o ferro (Q_Fe) e 6,61 × 10²⁵ átomos por segundo para o níquel (Q_Ni). O logaritmo da razão entre essas taxas (Q_Ni/Q_Fe) registrou -0,16 ± 0,03, um valor muito mais próximo do padrão solar.
A hipótese é que o intenso calor do Sol tenha vaporizado as camadas superficiais do núcleo, que eram excepcionalmente ricas em níquel, expondo um interior com uma composição mais comum. Essa evolução oferece uma rara janela para a estrutura em camadas de um corpo formado em outro sistema planetário.
Estruturas assimétricas de jatos
A análise espectral do KCWI permitiu a visualização de jatos distintos emanando do núcleo do cometa. A maioria das emissões detectadas, incluindo as de níquel, ferro, cianogênio (CN) e dicarbono (C2), estava aproximadamente alinhada com a direção que aponta para o Sol, um comportamento esperado, já que a radiação solar é o principal motor da atividade cometária.
Contudo, uma anomalia chamou a atenção: o jato de tricarbono (C3) foi observado em um ângulo completamente diferente, desalinhado tanto em relação à direção solar quanto aos jatos dos outros materiais. Essa variação sugere que a fonte do C3 no núcleo do cometa está localizada em uma região com propriedades de sublimação distintas ou que o processo de liberação dessa molécula é diferente. Tais heterogeneidades na superfície do núcleo são cruciais para entender a composição e a história térmica desses objetos viajantes.
Diferenças nas taxas de produção química
As taxas de produção das diversas espécies químicas mostraram uma forte dependência da distância do cometa em relação ao Sol. O cianogênio (CN), por exemplo, apresentou uma variação mais acentuada com a distância do que o tricarbono (C3) e o dicarbono (C2), indicando que suas fontes no núcleo respondem de maneira diferente ao aquecimento solar.
Além disso, os raios de decaimento exponencial das espécies, que medem a extensão da coma gasosa, aumentaram de 6,5 a 7 vezes em comparação com as medições realizadas antes do periélio. O raio da coma de CN atingiu 6.053 km, enquanto o de níquel chegou a cerca de 3.880 km.
Essa expansão significativa da atmosfera do cometa é uma consequência direta da maior exposição ao calor e à radiação solar, que intensificou a sublimação do gelo e a liberação de gases presos no núcleo.
Um visitante extrassolar em perspectiva
A comparação do 3I/ATLAS com outros cometas reforça sua origem extrassolar. Embora sua proporção de níquel-ferro tenha se normalizado após o periélio, os valores iniciais eram únicos. Essa normalização sugere que, embora os processos de formação planetária em outros sistemas possam criar composições superficiais exóticas, o interior desses corpos pode ser mais semelhante aos objetos do nosso Sistema Solar.
A trajetória hiperbólica do cometa, que o levará para fora do nosso sistema para nunca mais retornar, é a principal evidência de sua origem interestelar. O estudo desses visitantes oferece uma oportunidade sem precedentes de analisar amostras de material de outros “bairros” da galáxia.
O terceiro mensageiro de outro sistema estelar
O 3I/ATLAS é oficialmente o terceiro objeto interestelar detectado passando por nosso Sistema Solar, seguindo as descobertas de 1I/’Oumuamua em 2017 e 2I/Borisov em 2019. Cada um desses objetos apresentou características distintas, destacando a potencial diversidade de corpos menores que viajam pela galáxia.
As observações pós-periélio, como as realizadas pelo Keck, são especialmente raras e importantes, pois revelam como esses objetos respondem a um ambiente estelar diferente daquele em que se formaram. Com a futura operação de telescópios como o Observatório Vera C. Rubin, espera-se que a detecção de novos visitantes interestelares se torne mais frequente, abrindo novas fronteiras na astronomia.
Relevância das medições atuais
Estas observações representam a primeira vez que a técnica de espectroscopia de campo integral foi usada para estudar um cometa interestelar após sua passagem pelo periélio. Os dados obtidos ampliam significativamente o conhecimento sobre a evolução química de corpos formados em outros sistemas estelares e fornecem uma base comparativa para futuras descobertas. A presença confirmada de metais pesados e cadeias de carbono reforça sua natureza cometária, enquanto anomalias como o jato desalinhado de C3 abrem novos caminhos para investigação sobre a composição e estrutura dos núcleos cometários.
