A Aceleração “Não Gravitacional” do Objeto Interestelar 3I/ATLAS é Explicada em Novo Estudo

Prezados amantes das Atividades Espaciais!

 

No dia de ontem (13/11), o portal IFLScience noticiou que a "aceleração não gravitacional” do Objeto Interestelar 3I/ATLAS é explicada em novo estudo. O objeto tem sido observado apresentando aceleração não gravitacional, e um novo artigo está propondo uma explicação plausível.

 

Crédito da imagem: NASA/SPHEREx

Imagem do SPHEREx do cometa interestelar 3I/ATLAS.

De acordo com a matéria do portal, Astrônomos têm tentado explicar a aceleração não gravitacional do cometa 3I/ATLAS, nosso terceiro visitante interestelar confirmado, de uma forma que elimina a necessidade de “hipóteses não naturais para 3I/ATLAS”.

 

Você provavelmente já está ciente do nosso visitante celestial, mas para aqueles que estão chegando agora à história, aqui está o que sabemos até o momento. Em 1º de julho de 2025, um objeto foi observado passando pelo nosso Sistema Solar em uma trajetória de escape. Com observações do Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) e de muitos outros telescópios ao redor do mundo, logo se determinou que se tratava de um objeto interestelar (se você estiver interessado, aqui está como sabemos disso).

 

Também foi rapidamente confirmado que se tratava de um cometa, pois o objeto apresentou comportamento clássico de cometa. Embora os cometas possam ser bastante variados, eles possuem certas características semelhantes. Isso inclui seu núcleo (o corpo central rochoso e gelado do cometa), sua grande coma e suas caudas de poeira e íons. Todos esses elementos foram observados no cometa interestelar, batizado de 3I/ATLAS.

 

Um comportamento esperado de um cometa, que pode soar um pouco suspeito para pessoas que não estão muito familiarizadas com cometas, é a aceleração não gravitacional. Esta é uma aceleração, ou mudança de velocidade de um objeto, que não é causada por interações gravitacionais com outros corpos celestes. Sinais de aceleração não gravitacional foram encontrados no cometa interestelar 3I/ATLAS.

 

 

“A aceleração não gravitacional foi medida na distância do periélio de 1,36 vezes a separação Terra-Sol (definida como uma unidade astronômica ou ua), equivalente a 203 milhões de quilômetros”, explicou o astrônomo de Harvard Avi Loeb em um post de blog sobre essas primeiras observações, acrescentando que mostrava uma “aceleração radial afastando-se do Sol de 135 quilômetros (=9x10^-7 ua) por dia ao quadrado” e uma “aceleração transversal em relação à direção do Sol de 60 quilômetros (=4x10^-7 ua) por dia ao quadrado”.

 

Em um novo artigo pré-publicado, ainda não revisado por pares, Florian Neukart, do Leiden Institute of Advanced Computer Science (LIACS), Universidade de Leiden, que publica trabalhos em uma ampla gama de tópicos, tentou verificar se a aceleração não gravitacional poderia ser explicada com a simples sublimação de voláteis comuns, ou se seriam necessários voláteis mais exóticos para explicar as mudanças de velocidade.

 

Embora seja importante enfatizar que se trata de um artigo de um único autor, e que serão necessárias mais observações do cometa para determinar exatamente o que ocorreu à medida que ele se aproximava do Sol, o artigo sugere que a aceleração não gravitacional poderia ser explicada com sublimação cometária relativamente convencional.

 

“Explicações alternativas à aceleração anômala, que não envolvem sublimação, foram propostas para objetos interestelares, incluindo pressão de radiação atuando sobre corpos extremamente de baixa densidade ou em forma de lâmina, e cenários envolvendo composições exóticas ou tecnologia. A pressão de radiação exige grandes razões área-massa e porosidades extremas, difíceis de conciliar com a sobrevivência dinâmica e com a ausência de perturbações de atitude significativas”, explica Neukart no artigo.

 

“Nossos resultados mostram que um mecanismo convencional movido por voláteis reproduz tanto a magnitude quanto a direção da aceleração para frações ativas e colimação de jatos realistas. Isso elimina a necessidade de invocar geometrias especiais de pressão de radiação ou hipóteses não naturais para 3I/ATLAS.”

 

 

De acordo com o artigo, que utilizou modelos termofísicos e de Monte Carlo, a aceleração pode ser explicada pelos voláteis convencionais presentes no cometa, que se aquecem à medida que se aproximam do Sol.

 

“Mostramos que um mecanismo puramente físico movido por voláteis é suficiente para explicar a aceleração não gravitacional inferida para 3I/ATLAS”, conclui o artigo. “Modelos termofísicos com relações realistas de pressão de vapor, média diurna e de obliquidade, e colimação de jatos moderada reproduzem tanto a magnitude quanto a direção da aceleração observada usando atividade dominada por CO e CO2 com cobertura de superfície ativa abaixo de um por cento. NH3 e CH4 isoladamente produzem empuxo insuficiente a temperaturas de equilíbrio próximas de 1 UA, mas podem contribuir como componentes menores em misturas de gelo.”

 

“Esses resultados eliminam a necessidade de explicações não físicas ou exóticas e definem limites termofísicos para mecanismos naturais de aceleração em cometas interestelares”, acrescentou Neukart.

 

Mais observações serão necessárias para testar este modelo, e é muito provável que este não seja o último capítulo sobre o assunto, mas pelo menos este artigo demonstra que algumas das explicações mais fantasiosas propostas para o objeto não são necessárias para explicar seu comportamento.

 

“O cometa está atualmente liberando água, o que é esperado para um cometa que acabou de passar pelo seu ponto mais próximo do Sol.” 

– Dra. Cyrielle Opitom

 

Além disso, o cometa apresentou outros comportamentos cometários esperados. A detecção por rádio de 3I/ATLAS pelo radiotelescópio MeerKAT, relatada em um recente telegrama de astrônomos, mostrou absorção de moléculas de hidroxila (OH), um sinal claro de que o objeto está liberando gelo de água ao ser aquecido pela nossa estrela.

 

“Essas observações indicam que OH foi detectado em 3I/ATLAS em 24 de outubro. OH é um produto da decomposição da água (geralmente a molécula mais abundante nos gelos cometários) na atmosfera do cometa”, explicou à IFLScience a Dra. Cyrielle Opitom, Chancellor's Fellow no Institute for Astronomy da Universidade de Edimburgo, cujo trabalho se concentra principalmente em cometas e outros corpos do Sistema Solar.

 

“Isso significa que o cometa está atualmente liberando água, o que é esperado para um cometa que acabou de passar pelo seu ponto mais próximo do Sol. A água não foi detectada em observações anteriores com o mesmo telescópio, mas isso não é surpreendente, pois o cometa estava mais distante do Sol (produzindo menos água) e mais fraco, dificultando a detecção. Mas a água já havia sido detectada em 3I/ATLAS por outros telescópios anteriormente.”

 

Por enquanto, devemos aguardar mais observações desse cometa muito interessante, que pode representar uma cápsula do tempo de 10 bilhões de anos de outra era do universo e de uma parte diferente da nossa galáxia.

 

“É difícil dizer mais com apenas essa detecção, mas saberemos mais nas próximas semanas à medida que ele se tornar mais visível para telescópios ópticos”, acrescentou a Dra. Opitom.

 

O artigo está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.

 

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