A NASA anunciou recentemente que os astrónomos usaram o Telescópio Espacial James Webb para obter pela primeira vez a "impressão digital química" de um cometa de fora do sistema solar - 3I/ATLAS - na faixa do infravermelho médio, revelando que contém metano e uma grande quantidade de substâncias voláteis como o dióxido de carbono, indicando que este visitante interestelar pode ter nascido num sistema planetário completamente diferente do sistema solar.
O 3I/ATLAS é um cometa interestelar raro que não se originou no sistema solar, mas que invadiu a nossa vizinhança interestelar depois de se separar de sistemas planetários em torno de outras estrelas. O Telescópio Espacial Hubble capturou-o já em 21 de julho de 2025, quando o cometa estava a cerca de 365 milhões de quilómetros de distância da Terra. As últimas observações do Telescópio Webb revelaram ainda mais a composição química detalhada do gás circundante na banda do infravermelho médio.
A equipe de pesquisa usou o instrumento de infravermelho médio MIRI (Mid-Infrared Instrument) equipado com o Telescópio Webb para conduzir duas observações de rastreamento do 3I/ATLAS enquanto o cometa passava pelo periélio e gradualmente se afastava do sol. A primeira observação ocorreu nos dias 15 e 16 de dezembro de 2025, quando o cometa estava a cerca de 205 milhões de milhas (cerca de 329 milhões de quilômetros) do Sol; a segunda observação foi realizada em 27 de dezembro, quando havia se afastado para uma posição de cerca de 236 milhões de milhas (cerca de 379 milhões de quilômetros).
Os resultados da observação mostram que esta é a primeira vez que os humanos detectam diretamente gás metano num objeto interestelar. O metano é uma substância altamente volátil que muda rapidamente de gelo sólido para gás, geralmente com um ligeiro aumento de temperatura. O metano detectado desta vez apareceu depois que o cometa passou pelo periélio, o que indica que o metano pode ter ficado enterrado sob a superfície do núcleo do cometa por um longo tempo, protegido pela camada externa de material, e não volatilizou e escapou no estágio inicial de aquecimento.
Os cientistas especulam que quando o 3I/ATLAS se aproxima do Sol, a luz solar continua a aquecer o gelo nas camadas mais profundas do núcleo do cometa, fazendo com que o metano que estava previamente envolvido e armazenado no seu interior seja libertado e se difunda para fora do cometa na forma de gás. Surpreendentemente, o metano detectado desta vez é relativamente abundante em comparação com o vapor de água. Esta proporção química é extremamente rara entre os cometas do sistema solar, destacando a diferença na composição entre este cometa interestelar e os cometas locais.
Além do metano, os espectros MIRI também confirmaram que o teor de dióxido de carbono no 3I/ATLAS também é anormalmente alto. Este cometa liberou uma proporção significativamente maior de dióxido de carbono em relação à água do que os cometas típicos do sistema solar. Combinada com a abundância incomum de duas espécies voláteis, o metano e o dióxido de carbono, a equipa de investigação acredita que esta combinação aponta para um local de formação que é muito diferente do ambiente com o qual estamos familiarizados no início do Sistema Solar.
Os investigadores salientaram que o elevado teor de metano e dióxido de carbono no 3I/ATLAS pode refletir que a temperatura, a composição química e as condições de radiação do disco protoplanetário em torno da sua estrela-mãe são significativamente diferentes daquelas do Sistema Solar. Por exemplo, pode ter-se formado numa região mais fria, rica em certas moléculas à base de carbono, ou pode ter passado por diferentes processos de migração e evolução após a formação, "selando" assim assinaturas químicas no gelo que são diferentes das dos cometas do sistema solar.
À medida que o cometa continuou a orbitar longe do Sol, o Telescópio Webb registou uma diminuição significativa na sua atividade de libertação de gás, especialmente a diminuição mais significativa na produção de vapor de água. A equipa de investigação científica explicou que este fenómeno está em linha com as expectativas gerais do processo físico dos cometas: quanto mais longe um cometa está do Sol, menos calor recebe, e a eficiência de sublimação dos corpos de gelo superficiais e internos diminui, pelo que a taxa de libertação de gás de várias substâncias voláteis diminuirá.
O gelo de água é menos volátil que o metano e o dióxido de carbono, por isso, quando o cometa se afastar do Sol e a temperatura continuar a cair, a produção de vapor de água será a primeira a apresentar um declínio acentuado. Esta mudança proporciona aos cientistas uma perspectiva dinâmica para observar o comportamento de libertação de diferentes voláteis em diferentes locais da órbita do cometa, restringindo assim a composição e estrutura dos diferentes níveis dentro do núcleo do cometa.
A nível técnico, esta observação contou com o Espectrómetro de Média Resolução (Medium Resolution Spectrometer) do MIRI. O instrumento pode decompor a luz infravermelha média em diferentes comprimentos de onda e simultaneamente adquirir dados espectrais em vários locais em uma pequena área do céu na forma de uma "Unidade de Campo Integral". Desta forma, os cientistas podem identificar as composições específicas dos gases que rodeiam o núcleo do cometa e mapear a distribuição espacial destes gases na coma.
A análise da imagem mostra que o vapor de água está distribuído muito além do próprio núcleo do cometa, porque uma quantidade significativa de água é libertada quando as partículas geladas na coma são aquecidas. Em contraste, o dióxido de carbono e o metano estão mais concentrados perto do núcleo do cometa, indicando que se originam principalmente directamente da sublimação da camada de gelo dentro do núcleo do cometa. Ao comparar a distribuição espacial de diferentes tipos de gases, a equipe de pesquisa conseguiu caracterizar com mais precisão as fontes e mecanismos de volatilização dos materiais em cada camada dentro do 3I/ATLAS.
Os astrônomos apontam que cada cometa interestelar é como uma “amostra química” de um sistema planetário alienígena, o que pode ajudar os humanos a comparar os ambientes de formação planetária de diferentes sistemas estelares. Os resultados das observações do 3I/ATLAS mostram que existem sistemas planetários ricos e diversos e tipos químicos de pequenos corpos astronômicos no universo, e o sistema solar é apenas uma possibilidade. À medida que equipamentos como o Telescópio Webb continuam a operar, espera-se que observações detalhadas de mais visitantes interestelares no futuro revelem ainda mais as condições de formação e trajetórias de evolução de objetos gelados em outros sistemas planetários.
Resultados relevantes da pesquisa foram publicados no "The Astrophysical Journal Letters", com o título de "The Volatile Inventory of 3I/ATLAS as Seen with JWST/MIRI". A equipe de autores inclui Matthew Belyakov, Ian Wong, Bryce T. Bolin, M. Ryleigh Davis, Steven J. Bromley, Carey M. Lisse e Michael E. Brown. O artigo foi publicado oficialmente em 8 de abril de 2026.