O metano foi visto sendo expelido do cometa 3I/ATLAS, marcando a primeira vez que o gás foi identificado em um objeto interestelar. A quantidade de metano, em relação à água, também é maior do que a normalmente observada em cometas do nosso sistema solar, destacando ainda mais o quão diferente este visitante interestelar é dos objetos da nossa própria vizinhança cósmica.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) observou inicialmente o cometa interestelar com seu Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) em 15 a 16 de dezembro de 2025, quando 3I/ATLAS foi de 205 milhões de milhas (330 milhões de quilômetros ou 2,20 unidades astronômicas) do sol. No entanto, houve um problema com duas das observações, que não conseguiram adquirir uma estrela-guia para que o telescópio apontasse com precisão. Isto significou que essas duas observações tiveram que ser repetidas mais tarde, em 27 de dezembro, quando o 3I/ATLAS estava a 236 milhões de milhas (380 milhões de km ou 2,54 UA) do sol.
Na verdade, essas observações repetidas revelaram-se bastante fortuitas.
Ambos os conjuntos de observações ocorreram menos de dois meses depois que o 3I/ATLAS atingiu periélio – o seu ponto mais próximo do Sol – em 29 de outubro de 2025. O aquecimento extra do Sol aqueceu a superfície do cometa, aumentando a quantidade de libertação de gases do cometa, mas o nível de libertação de gases estava a começar a diminuir à medida que o cometa se afastava.
O MIRI detectou vapor de água fluindo a grandes distâncias do núcleo do cometa à medida que grãos gelados na coma (a ‘atmosfera’ gasosa que circunda o núcleo sólido do cometa) vaporizavam.
No entanto, foi aqui que as observações de 27 de dezembro entraram em jogo: o JWST observou que a produção de vapor de água caiu drasticamente entre 16 e 27 de dezembro, indicando que o aquecimento solar estava a diminuir e mais água gelada permanecia congelada, especialmente porque nessa altura o 3I/ATLAS já tinha cruzado a “linha de neve”, que é a distância do Sol para além da qual as temperaturas são suficientemente baixas para que o vapor de água se congele e se transforme em gelo.
“A linha água-gelo no sistema solar está localizado em torno de 2,5 UA, e à medida que o 3I ATLAS se aproximava dessas distâncias heliocêntricas… a produção de água das regiões mais frias da superfície e do coma do 3I estava começando a diminuir”, escreveu a equipe de pesquisa, liderada por Matthew Belyakov da Caltech, em seu artigo científico. “Enquanto isso, devido às suas pressões de vapor muito mais baixas, espera-se que o dióxido de carbono e o metano tenham permanecido totalmente ativados.”
O JWST também detectou gás dióxido de carbono e até vapor de níquel, correspondendo a observações anteriores e confirmando que o 3I/ATLAS tem uma abundância surpreendentemente grande de dióxido de carbono em relação ao vapor de água.
O mais intrigante, porém, foi a detecção de metano pela primeira vez. Embora não seja um gás raro, não foi detectado em nenhum dos dois objetos interestelares anteriores vistos passando pelo sistema solar, e só se tornou aparente no 3I/ATLAS após o periélio.
A razão para o seu aparecimento tardio é provavelmente porque o metano está enterrado mais profundamente no núcleo do cometa e demorou algum tempo para o calor do Sol atingir essas profundezas e aquecer o metano o suficiente para que este sublimasse e explodisse. Era uma vez, o cometa provavelmente tinha metano mais próximo ou mesmo na superfície, mas ele foi perdido no espaço há muito tempo.
“Isso pode implicar que 3I passou anteriormente por um período de aquecimento significativo dentro do seu sistema planetário natal antes de ser ejetado no frio meio interestelar que esgotou o metano nas camadas mais externas”, escreveram os pesquisadores. “Consequentemente, o reservatório sobrevivente de metano-gelo primordial reside em profundidade e só foi totalmente ativado após a onda térmica induzida pela passagem do periélio de 3I se propagar para o interior.”
Eles também apontam que o atraso na produção de metano é refletido por um atraso semelhante na produção de liberação de gases de monóxido de carbono, que se tornou notável em dezembro ao sofrer um aumento de 40 vezes em relação ao dióxido de carbono.
Outra faceta fascinante é que, tal como o dióxido de carbono, o metano também tem uma abundância surpreendentemente elevada em relação à água no 3I/ATLAS.
No entanto, embora a proporção de metano e dióxido de carbono em relação à água pareça invulgarmente elevada para o nosso sistema solar, pode ser bastante comum para o sistema estelar em que o 3I/ATLAS se formou, possivelmente há muito tempo atrás. 11–12 bilhões de anos. Essas proporções indicam que o 3I/ATLAS deve ter-se formado num ambiente um pouco diferente daquele em que se formaram os cometas nativos do nosso sistema solar, com condições físicas e químicas diferentes.
Estas descobertas ilustram a importância do estudo de objetos interestelares, na medida em que nos dão uma visão de outros ambientes de formação planetária que de outra forma não teríamos. Por sua vez, esses insights podem fornecer comparações que podem nos ensinar mais sobre como o nosso próprio sistema solar e Terra formado.
Os resultados foram relatados em As cartas do jornal astrofísico.
