Avistado pela primeira vez em 2025, esse cometa se desloca à velocidade notável de 58 quilômetros por segundo em relação ao Sol. Essa velocidade, a mais alta já medida para tal objeto, provavelmente revela uma aceleração devido a múltiplos encontros gravitacionais ao longo de sua longa jornada.
Observações do cometa 3I/ATLAS com o observatório Gemini Sul.
Crédito: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/Shadow the Scientist. Processamento de imagem: J. Miller & M. Rodriguez, T.A. Rector, M. Zamani
Para refinar sua idade, os cientistas usaram o telescópio espacial James Webb e seu espectrômetro infravermelho. A análise mediu as razões entre o carbono-12 e o carbono-13, bem como o enriquecimento em deutério da água do cometa. Esses isótopos servem como marcadores temporais, pois sua abundância muda com a história e a evolução da galáxia. Os dados obtidos apresentam uma assinatura química particular, muito distante daquela usualmente observada em nosso ambiente cósmico próximo.
Os resultados mostram que 3I/ATLAS contém muito pouco carbono-13 em relação ao carbono-12, um sinal de que ele se formou antes que esse isótopo se acumulasse no meio interestelar. Com base em modelos de evolução galáctica, isso corresponde a um período remoto, de 10 a 12 bilhões de anos, pouco após o início da formação de estrelas na Via Láctea. O enriquecimento em deutério corrobora essa antiguidade, indicando um ambiente frio e pobre em elementos pesados.
Esse cometa oferece, assim, um vislumbre das condições que prevaleceram durante a gênese dos primeiros sistemas planetários. Sua composição rica em carbono e água indica que os elementos necessários para a vida estavam presentes muito cedo no Universo. 3I/ATLAS é um vestígio, uma cápsula do tempo fornecendo pistas sobre a química orgânica primitiva.
Embora sua origem exata permaneça difícil de rastrear devido às perturbações gravitacionais, sua grande idade aponta para um nascimento no disco espesso da Via Láctea. A estrela que o gerou pode até ter desaparecido desde então, fazendo desse cometa uma relíquia de uma era passada. As pesquisas continuam para completar seu inventário químico e rastrear seu percurso.
3I/ATLAS viajando diante de um fundo de estrelas.
Crédito: ESA
Os isótopos como relógios cósmicos
Os isótopos são átomos de um mesmo elemento que diferem pelo seu número de nêutrons. Por exemplo, o carbono-12 tem seis prótons e seis nêutrons, enquanto o carbono-13 tem sete. Essa leve diferença influencia seu comportamento químico e sua presença no espaço ao longo do tempo.
Na galáxia, alguns isótopos como o carbono-13 acumulam-se progressivamente graças a processos estelares. As estrelas no fim da vida, especialmente durante explosões chamadas novae, produzem grandes quantidades desse isótopo. Uma baixa proporção de carbono-13 em relação ao carbono-12 sinaliza, portanto, que o objeto se formou antes que esses eventos enriquecessem o meio interestelar.
Para o cometa 3I/ATLAS, a razão carbono-12/carbono-13 excepcionalmente alta permite aos astrônomos datar sua formação. Comparando com modelos de evolução galáctica, eles estimam que ele nasceu há 10 a 12 bilhões de anos, um período em que o carbono-13 ainda era raro.
O deutério, um isótopo do hidrogênio, fornece informações complementares. Seu enriquecimento na água do cometa revela condições de formação muito frias, típicas das nuvens interestelares primitivas. Juntos, esses marcadores isotópicos ajudam a reconstituir a história dos objetos e de seu ambiente de origem.