Novas observações realizadas pelo ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) permitiram a primeira medição de água deuterada, também conhecida como água semipesada, num objeto interestelar.
© ESA / JUICE (cometa interestelar 3I/ATLAS)
Esta ilustração compara o teor de água semipesada 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 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.
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 (periélio), 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 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 Via Láctea.
Os cometas são frequentemente apelidados de "bolas de neve sujas", em parte devido ao seu elevado teor de 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 hidrogênio é substituído por deutério, um átomo de hidrogênio com um nêutron adicional.
Nos cometas do Sistema Solar, existe aproximadamente uma molécula de água semipesada 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 equipe determinou a proporção D/H indiretamente, detectando HDO diretamente 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. A proporção foi estabelecida quando o sistema natal do cometa se formou e foi preservada, intacta, ao longo da sua viagem interestelar.
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 hidrogênio 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.
Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.
Fonte: National Radio Astronomy Observatory















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