58: O cometa 3I/ATLAS foi formado num ambiente muito mais frio do que o do Sistema Solar

Posted on 1 dia ago by astronomia

Novas observações realizadas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) permitiram a primeira medição de água deuterada – também conhecida como água sem-ipesada – num objecto interestelar. A descoberta revela que o cometa interestelar 3I/ATLAS contém pelo menos 30 vezes a proporção de água semi-pesada encontrada em cometas do nosso próprio Sistema Solar, proporcionando uma janela química directa para as condições gélidas em que o seu sistema estelar natal se formou.

Esta representação artística compara o teor de água semi-pesada do cometa interestelar 3I/ATLAS (à esquerda) e da Terra (à direita). As inserções ilustram a abundância relativa de moléculas de água deuterada (HDO), mostrando que o 3I/ATLAS contém mais de 30 vezes mais HDO do que os oceanos da Terra. Esta proporção elevada sugere que o cometa foi formado num ambiente extremamente frio, muito diferente das condições que moldaram o nosso Sistema Solar.
Crédito: NSF/AUI/NSF NRAO/M.Weiss

A investigação foi liderada pelo estudante de doutoramento Luis E. Salazar Manzano, da Universidade de Michigan, em colaboração com a professora assistente Teresa Paneque-Carreño, que exerceu funções como Investigadora Principal do programa de Tempo Discricionário do Director do ALMA, que tornou estas observações possíveis.

Os dados foram obtidos com o ACA (Atacama Compact Array) do ALMA apenas seis dias depois do 3I/ATLAS ter atingido o seu ponto mais próximo do Sol – uma janela de observação estreita que foi possível graças à capacidade única do ALMA de apontar na direção do Sol, ao contrário da maioria dos telescópios ópticos.

“As nossas novas observações mostram que as condições que levaram à formação do nosso Sistema Solar são muito diferentes da maneira como os sistemas planetários evoluíram em diferentes partes da nossa Galáxia”, afirmou Salazar Manzano.

Os cometas são frequentemente apelidados de “bolas de neve sujas”, em parte devido ao seu elevado teor de água – água que contém registos químicos congelados do ambiente em que se formaram. Para além da água comum (H₂O), os cometas contêm uma variante molecular chamada água deuterada (HDO), na qual um átomo de hidrogénio é substituído por deutério, um átomo de hidrogénio com um neutrão adicional. Nos cometas do Sistema Solar, existe aproximadamente uma molécula de água semi-pesada por cada dez mil moléculas de água comum. No 3I/ATLAS, essa proporção é pelo menos 30 vezes maior – e mais de 40 vezes superior à encontrada nos oceanos da Terra.

Notavelmente, a própria água comum (H₂O) ficou abaixo do limiar de detecção do ALMA durante estas observações. A equipa determinou a proporção D/H indirectamente, detectando HDO directamente e inferindo a taxa de produção de água através da excitação de linhas de metanol – uma sofisticada abordagem de modelação que demonstra as capacidades analíticas únicas do ALMA.

Esta proporção elevada aponta para uma origem num ambiente excepcionalmente frio e quimicamente distinto. “Os processos químicos que levam ao aumento da água deuterada são muito sensíveis à temperatura e requerem normalmente ambientes mais frios do que aproximadamente 30 Kelvin”, explicou Salazar Manzano. A proporção foi estabelecida quando o sistema natal do cometa se formou e foi preservada, intacta, ao longo da sua viagem interestelar.

O ALMA desempenhou um papel fundamental nesta descoberta. Paneque-Carreño salienta: “A maioria dos instrumentos não consegue apontar para o Sol, mas os radiotelescópios como o ALMA conseguem. Conseguimos observar o cometa poucos dias após o periélio, precisamente quando este surgiu do seu trânsito por trás do Sol. Isto permitiu-nos restringir estas moléculas, o que não seria possível com outros instrumentos”.

Para além de ser uma impressão digital química de um sistema planetário distante, a relação HDO/H₂O tem um significado cosmológico especial: as abundâncias de deutério e hidrogénio foram definidas durante o próprio Big Bang, tornando esta medição uma sonda fundamental e única das condições em que outros mundos nascem. “Cada cometa interestelar traz com ele um pouco da sua história, fósseis de outros lugares. Não sabemos exactamente de onde, mas com instrumentos como o ALMA podemos começar a compreender as condições desse local e compará-las às nossas”, afirmou Paneque-Carreño.

// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// NRAO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

CCVALG
28.04.2026

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published in: 1 dia ago

5: ALMA detecta uma grande abundância de álcool no cometa interestelar 3I/ATLAS

Posted on 2 meses ago by astronomia

Uma representação artística do 3I/ATLAS ao passar perto do Sol, iluminando um lado do cometa. No lado do cometa mais próximo do Sol, o gás metanol é mostrado a azul, com grãos de poeira gelada ainda presentes no gás. No lado escuro do cometa, o cianeto de hidrogénio é mostrado a laranja.
Crédito: NSF/AUI/NRAO da NSF/M.Weiss

O cometa 3I/ATLAS continua a ser notícia, graças às novas descobertas dos astrónomos que utilizam o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Esta nova investigação revela que o 3I/ATLAS contém uma quantidade invulgarmente grande da molécula orgânica metanol – mais do que quase todos os cometas conhecidos no nosso Sistema Solar.

“Observar o 3I/ATLAS é como tirar uma impressão digital de outro sistema solar”, partilha Nathan Roth, autor principal desta investigação e professor da American University. “Os detalhes revelam de que é feito, e está repleto de metanol de uma forma que normalmente não vemos nos cometas do nosso Sistema Solar”.

Usando o ACA (Atacama Compact Array) do ALMA no Chile, em várias datas no final de 2025, a equipa observou o cometa 3I/ATLAS quando se aproximava do nosso Sol. À medida que a luz solar aquecia a sua superfície gelada, o 3I/ATLAS libertava gás e poeira, formando um halo brilhante (ou cabeleira) em torno do seu núcleo. Ao analisar esta cabeleira, os astrónomos revelaram as impressões digitais químicas do material que a compõe, permitindo-lhes estudar como os objectos podem ser formados noutro sistema planetário, sem sair do nosso.

A equipa concentrou-se nas fracas impressões digitais sub-milimétricas de duas moléculas: metanol (CH₃OH), um tipo de álcool, e cianeto de hidrogénio (HCN), uma molécula orgânica que contém azoto, comum em cometas. Os dados do ALMA revelam que o 3I/ATLAS é fortemente enriquecido em metanol em comparação com o cianeto de hidrogénio, muito além do que é normalmente observado em cometas nascidos no nosso próprio Sistema Solar. Em duas datas de observação, a equipa mediu proporções de metanol para HCN de cerca de 70 e 120, colocando o 3I/ATLAS entre os cometas do Sistema Solar mais ricos em metanol já estudados.

Estas medições sugerem que o material gelado do 3I/ATLAS foi formado por (ou passou por) condições muito diferentes daquelas que moldam a maioria dos cometas do nosso Sistema Solar. Trabalhos anteriores com o Telescópio Espacial James Webb mostraram que o 3I/ATLAS tinha uma cabeleira dominada por dióxido de carbono quando estava longe do Sol, e estes novos resultados do ALMA acrescentam o metanol como outro detalhe invulgar do seu inventário químico.

A alta resolução do ALMA também permitiu à equipa ver como diferentes moléculas se afastam do cometa, revelando diferenças surpreendentes entre o metanol e o cianeto de hidrogénio. O cianeto de hidrogénio parece vir, em grande parte, directamente do núcleo do cometa, o que é típico dos cometas do nosso Sistema Solar. O metanol, por outro lado, parece vir tanto do núcleo quanto das partículas de gelo na cabeleira.

Estes minúsculos grãos gelados actuam como mini-cometas: à medida que o objecto se aproxima do Sol, onde o gelo se transforma em gás, eles também libertam metanol. Um comportamento semelhante foi observado nalguns cometas do Sistema Solar, mas esta é a primeira vez que é detalhada, em tão grande pormenor, a física da desgaseificação num objecto interestelar.

O cometa 3I/ATLAS é apenas o terceiro objecto confirmado já visto a passar pelo nosso Sistema Solar oriundo do espaço interestelar, depois do 1I/’Oumuamua e do 2I/Borisov. As observações destes objectos também revelaram propriedades invulgares. À medida que os astrónomos continuam a descobrir e a estudar mais objectos interestelares, a nossa compreensão da formação de planetas noutros sistemas torna-se cada vez mais interessante.

// NRAO (comunicado de imprensa)
// Observatório ALMA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)

CCVALG
13.03.2026

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