O cometa interestelar 3I/ATLAS formou-se em torno de uma estrela pobre em metais antes de vagar pela galáxia, confirmou um estudo desenvolvido por astrônomos da Nova Zelândia, da Irlanda e do Reino Unido. A análise utilizou um modelo químico calibrado a partir de 85.775 estrelas anãs da Via Láctea para identificar a assinatura molecular deixada pelo sistema planetário de origem do visitante.
A pesquisa estabeleceu que a proporção entre amônia e água funciona como o indicador mais preciso da metalicidade da estrela progenitora de um cometa que cruza o espaço interestelar. “Como amostras físicas de sistemas planetários distantes, as composições dos objetos interestelares devem se correlacionar com as propriedades de diversas estrelas progenitoras”, registraram o autor principal Matthew J. Hopkins e os colaboradores no resumo do trabalho, em tradução livre.
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Modelo com 85.775 estrelas calibra a química da Via Láctea
O estudo intitulado “On the Compositions of Interstellar Objects” teve a participação de Matthew J. Hopkins, Michele T. Bannister e John C. Forbes, da Universidade de Canterbury, Bertram Bitsch, da University College Cork, e Chris Lintott, da Universidade de Oxford. O texto foi submetido ao periódico The Astronomical Journal e disponibilizado no repositório público arXiv em 25 de setembro de 2026. A equipe expandiu o modelo Ōtautahi–Oxford, criado para conectar a demografia de pequenos corpos celestes à evolução dinâmica e química das estrelas da nossa galáxia.
Para estruturar o rastreamento, os pesquisadores selecionaram 85.775 estrelas anãs catalogadas na 17ª liberação de dados do levantamento espectroscópico APOGEE, vinculado ao Sloan Digital Sky Survey. As estrelas gigantes foram retiradas da amostra para evitar distorções provocadas pela dragagem convectiva de material processado no interior estelar ou pela absorção de planetas ao longo do envelhecimento do astro. A partir dessa base homogênea de dados no infravermelho próximo, o grupo calculou a partição sequencial de elementos como carbono, nitrogênio, oxigênio e enxofre em moléculas congeladas nos discos protoplanetários, determinando a composição esperada para os corpos sólidos formados em cada ambiente estelar.
Amônia como termômetro da composição de 3I/ATLAS e 2I/Borisov
A investigação demonstrou que a razão teórica entre amônia e água varia por um fator de seis ao longo do mapa de metalicidade galáctico, tornando essa molécula a referência mais sensível para rastrear a origem dos visitantes interestelares. Enquanto os índices de carbono e oxigênio caem em relação ao ferro conforme a metalicidade sobe, o nitrogênio se acumula de maneira mais intensa nas gerações estelares enriquecidas. Em sistemas com alta concentração de metais pesados, a formação de grãos rochosos e outros óxidos consome oxigênio previamente, deixando uma fração menor desse elemento disponível para gerar gelo de água, o que eleva a concentração proporcional de amônia.
Nas observações realizadas durante a passagem de 3I/ATLAS pelo Sistema Solar, a detecção de produtos da quebra da amônia pela radiação ultravioleta apontou uma razão entre amônia e água cerca de dez vezes inferior à média verificada nos cometas formados ao redor do Sol. Essa taxa enquadra a estrela progenitora de 3I/ATLAS em um índice de metalicidade situado entre -0,8 e 0,0, equivalente a uma faixa de 16% a 100% da proporção de ferro solar. Em contraste, as medições do cometa interestelar 2I/Borisov indicaram uma razão química compatível com estrelas de metalicidade semelhante à solar, com índice posicionado entre -0,4 e 0,3.
Gases hipervoláteis aprisionados em gelos hospedeiros
O modelo químico também esclareceu o comportamento dos chamados gases hipervoláteis, como o monóxido de carbono e o nitrogênio molecular, que exigem temperaturas próximas a 20 kelvins para congelar de forma independente. A análise concluiu que nem 2I/Borisov nem 3I/ATLAS apresentam mantos de gelo puro dessas substâncias. Em ambos os visitantes, esses gases existem apenas aprisionados dentro de matrizes de gelo menos voláteis, como o gelo de água, escapando para o espaço apenas no momento em que a estrutura hospedeira sofre sublimação térmica provocada pela aproximação solar.
Essa retenção estrutural assemelha os dois cometas interestelares à quase totalidade dos cometas nativos do Sistema Solar, diferenciando-os de corpos raros como o cometa C/2016 R2 (PanSTARRS), cuja coma é dominada diretamente pela sublimação de gelos hipervoláteis autônomos. A preservação de hipervoláteis sob aprisionamento reforça que 3I/ATLAS e 2I/Borisov foram ejetados de seus sistemas originais sem sofrer regimes térmicos intensos o bastante para liquidar o gelo que atua como reservatório primário.
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Dados do estudo e parâmetros dos cometas interestelares
- Amostra estelar: 85.775 estrelas anãs da Via Láctea selecionadas no catálogo espectroscópico APOGEE DR17.
- Sensibilidade química: variação por um fator de seis na razão entre amônia e água entre ambientes de alta e baixa metalicidade.
- Estrela progenitora de 3I/ATLAS: faixa de metalicidade entre -0,8 e 0,0, caracterizando um berço estelar pobre em metais.
- Estrela progenitora de 2I/Borisov: faixa de metalicidade entre -0,4 e 0,3, compatível com a composição do Sol.
- Trajetória de 3I/ATLAS: descoberta em 1 de julho de 2025, velocidade de aproximação de 58 km/s e periélio a 1,36 unidade astronômica do Sol em 30 de outubro de 2025.
Histórico de visitantes interestelares e próximos levantamentos
Apenas três corpos interestelares tiveram passagem confirmada pelo Sistema Solar desde o início das detecções telescópicas modernas: o objeto 1I/’Oumuamua, descoberto em 2017, o cometa 2I/Borisov, registrado em 2019, e o cometa 3I/ATLAS, localizado em 2025 por um instrumento do levantamento ATLAS situado no Chile. Como estrelas pobres em elementos metálicos raramente sustentam planetas gasosos gigantes em suas órbitas, os cientistas apontam que 3I/ATLAS provavelmente foi arremessado ao meio interestelar devido à perturbação gravitacional causada pela passagem próxima de outra estrela nas bordas do seu disco de origem.
O artigo que formaliza o modelo matemático permanece submetido ao periódico científico The Astronomical Journal e aguarda a publicação de sua edição definitiva após a divulgação preliminar no repositório arXiv. Os pesquisadores planejam aplicar a técnica aos novos objetos que devem ser descobertos pelo levantamento LSST, conduzido no Observatório Vera C. Rubin, no Chile, permitindo traçar o perfil de idade e composição das regiões mais afastadas da galáxia conforme novos corpos gelados entrarem no campo de observação.