O Telescópio Espacial James Webb da NASA capturou a primeira assinatura química no infravermelho médio de um objeto interestelar, fornecendo uma nova visão sobre a composição do Cometa 3I/ATLAS enquanto ele viajava para longe do Sol. As descobertas foram publicadas recentemente em Cartas de diários astrofísicos.
Os pesquisadores usaram o MIRI (Instrumento Infravermelho Infravermelho) de Webb durante duas sessões de observação depois que o cometa passou mais próximo do Sol. O primeiro conjunto de observações ocorreu nos dias 15 e 16 de dezembro, quando o 3I/ATLAS estava a cerca de 205 milhões de milhas (329 milhões de quilômetros) do Sol. A segunda volta ocorreu em 27 de dezembro, quando o cometa estava a cerca de 379 milhões de quilômetros de distância.
Webb descobre metano em um cometa interestelar
Pela primeira vez, os cientistas identificaram diretamente o gás metano num hóspede interestelar.
O metano é uma substância extremamente volátil que pode mudar rapidamente de gelo sólido para gás. O seu aparecimento apenas depois de o cometa já ter passado perto do Sol sugere que o metano estava enterrado abaixo da superfície. De acordo com a equipa de investigação, as camadas superiores do cometa provavelmente protegeram o gelo de metano até que o calor do Sol penetrou mais profundamente no interior gelado.
A quantidade de metano comparada à água também surpreendeu os pesquisadores. A proporção é muito maior do que a normalmente observada em cometas do nosso sistema solar, e apenas alguns exemplos conhecidos mostram características semelhantes.
Extraordinariamente rico em dióxido de carbono
As observações também confirmaram outra característica incomum do 3I/ATLAS. O cometa emite uma quantidade excepcionalmente elevada de dióxido de carbono em relação à água, excedendo em muito os níveis normalmente medidos em cometas do Sistema Solar.
Juntas, as medições de metano e dióxido de carbono indicam uma história de formação que é muito diferente da maioria dos cometas que se formaram em torno do nosso Sol. Os resultados sugerem que o 3I/ATLAS se formou num ambiente químico completamente diferente antes de iniciar a sua viagem através do espaço interestelar.
A produção de gás cai à medida que o cometa se afasta
Webb também rastreou como a atividade do cometa mudou à medida que ele se afastava do Sol.
Os cientistas observaram uma diminuição acentuada na produção de gases, com a diminuição mais acentuada na água. Este comportamento é esperado visto que o cometa recebe menos energia solar. À medida que a temperatura diminui, menos gelo evapora da superfície e das camadas próximas à superfície.
A água é menos volátil que o metano ou o dióxido de carbono, o que significa que a sua produção de gás pára mais rapidamente à medida que o cometa arrefece.
Como Webb mediu a composição química do cometa
As observações foram feitas usando o Espectrômetro de Média Resolução MIRI, um instrumento que separa a luz infravermelha em comprimentos de onda separados. Ao analisar esses comprimentos de onda, os pesquisadores podem determinar quais gases estão presentes.
O espectrômetro também funciona como uma unidade de campo completa, permitindo aos cientistas obter um espectro em cada local de uma pequena parte do céu. Esta capacidade permitiu à equipa não só identificar os gases que rodeiam o núcleo do cometa, mas também determinar como estes gases estão distribuídos em torno do objecto.
