Alinhamento entre Europa Clipper e cauda do cometa 3I/ATLAS pode permitir coleta inédita de material interestelar

Um cálculo recém-apresentado por pesquisadores europeus indica que, entre o final de outubro e o início de novembro, a sonda Europa Clipper, da NASA, poderá atravessar um fluxo de partículas arrancadas da cauda iônica do cometa interestelar 3I/ATLAS. A previsão, obtida com o auxílio do software Tailcatcher, sugere um encontro natural e seguro que, se confirmado, possibilitará a coleta indireta de material proveniente de fora do Sistema Solar sem qualquer ajuste de rota da missão.

Quem está envolvido

O estudo foi conduzido por Samuel Grant, do Instituto Meteorológico Finlandês, e Geraint Jones, da Agência Espacial Europeia (ESA). Ambos analisaram a órbita do cometa 3I/ATLAS e a trajetória da Europa Clipper, atualmente em cruzeiro rumo a Júpiter. A pesquisa foi divulgada no repositório de pré-impressões arXiv e aguarda a revisão por pares que antecede a publicação formal.

O que está em jogo

Se tudo ocorrer como previsto, a Europa Clipper poderá registrar a composição de íons libertados do núcleo do cometa. Trata-se de uma oportunidade rara porque, até hoje, missões espaciais nunca colheram dados in situ de um objeto interestelar de modo passivo, isto é, sem desviar o curso original. A detecção bem-sucedida ampliaria o conhecimento sobre como outros sistemas planetários se formam e evoluem, além de estabelecer um marco tecnológico para futuras missões dedicadas.

Quando ocorre o alinhamento

As simulações apontam para um intervalo crítico entre 30 de outubro e 6 de novembro. Nesse período, a geometria Sol–cometa–sonda se alinhará de modo a permitir que partículas carregadas viajem milhões de quilômetros transportadas pelo vento solar até atingirem os detectores da espaço-nave. Esse curto lapso temporal exige preparação prévia dos controladores de missão, sobretudo porque parte dos instrumentos encontra-se desligada durante a fase de cruzeiro.

Onde se dará o encontro cósmico

No momento do alinhamento, o cometa 3I/ATLAS estará se aproximando do periélio — ponto mais próximo do Sol — a cerca de 200 milhões de quilômetros da estrela. Por sua vez, a Europa Clipper estará a mais de 300 milhões de quilômetros de distância do Sol, já depois de um sobrevoo por Marte realizado no início do ano. Apesar da grande separação física entre sonda e cometa, a orientação das caudas cometárias e a direção do vento solar podem colocar os íons do 3I/ATLAS na rota da nave.

Como o fenômeno foi previsto

O software Tailcatcher rastreia, em tempo quase real, as condições do vento solar e verifica se as partículas em fluxo atravessam regiões afetadas por cometas ativos. Quando isso ocorre, o programa projeta a trajetória desses íons ao longo do espaço interplanetário. Grant e Jones alimentaram o sistema com dados orbitais do 3I/ATLAS e da Europa Clipper e identificaram um conjunto de linhas de campo magnético que conecta a cauda iônica do cometa à posição estimada da sonda durante a janela temporal em questão.

Por que a oportunidade é valiosa

Cometas Interestelares — objetos cuja órbita indica origem além do Sistema Solar — são cápsulas do tempo que preservam gelo, rocha e poeira formados há bilhões de anos em ambientes distintos dos que geraram a Terra. A composição química dos seus íons pode revelar se os processos físico-químicos que deram origem ao 3I/ATLAS são semelhantes aos que atuaram nos cometas locais. Dados dessa natureza ajudam a responder se os mecanismos de formação planetária são universais ou variados em diferentes regiões da Via Láctea.

Desafios operacionais

Embora o alinhamento seja teoricamente promissor, transformá-lo em ciência concreta depende de condições externas. A Europa Clipper atravessa uma fase de cruzeiro prolongado, durante a qual vários instrumentos ficam desenergizados para preservar recursos. Além disso, a paralisação administrativa do governo dos Estados Unidos introduziu incertezas sobre a disponibilidade de pessoal e de verbas para reativar e calibrar os sensores a tempo. Caso os sistemas não sejam religados antes do dia 30 de outubro, a nave poderá passar pelo fluxo de íons sem coletar dados.

Compreendendo o cometa 3I/ATLAS

O 3I/ATLAS é o terceiro objeto classificado como interestelar — daí o prefixo “3I”. Tal designação indica que sua órbita hiperbólica não está gravitacionalmente vinculada ao Sol, sugerindo origem em outro sistema estelar. Como qualquer cometa, ele possui duas caudas distintas: a de poeira e a iônica. A primeira segue aproximadamente o mesmo caminho do núcleo; a segunda, formada por íons, é moldada pelo vento solar e se estende sempre na direção oposta ao Sol. É exatamente essa cauda iônica que pode alcançar a Europa Clipper, pois suas partículas são leves o suficiente para se propagarem e, ao mesmo tempo, pesadas o bastante para serem diferenciadas do ambiente circumsolar.

Diferenças entre íons cometários e vento solar

Para confirmar a origem das partículas, os cientistas pretendem analisar a composição química. Enquanto o vento solar é composto sobretudo por hidrogênio e hélio ionizados, os íons cometários contêm moléculas mais pesadas, como água (H₂O), monóxido de carbono (CO) e pequenas frações de poeira mineral. Além da assinatura elementar, a velocidade e a direção do fluxo apresentam pequenas variações que permitem separar, nas leituras de bordo, o sinal de um cometa do ruído do plasma solar de fundo.

Condições do vento solar como fator crítico

O sucesso da medição depende de o vento solar soprar com intensidade e orientação adequadas. Caso o fluxo seja desviado por perturbações do campo magnético interplanetário, a corrente de íons poderá contornar a posição da sonda. Por outro lado, períodos de atividade solar moderada costumam produzir linhas de campo mais estáveis, favorecendo a conexão entre a cauda do 3I/ATLAS e a sonda.

Lições de previsões anteriores

O Tailcatcher já demonstrou sua eficácia em 2020, quando antecipou o encontro da Solar Orbiter com a cauda do cometa C/2019 Y4. À época, os instrumentos da Solar Orbiter registraram o evento, corroborando a modelagem do software. O histórico positivo aumenta a confiança de Grant e Jones na nova previsão envolvendo a Europa Clipper.

Outras sondas impactadas

A análise indica que a sonda Hera, da ESA — atualmente em desenvolvimento para investigar o asteroide que teve sua rota alterada pela missão DART —, também pode cruzar fluxos de vento solar enriquecidos pelos íons do 3I/ATLAS entre 25 de outubro e 1º de novembro. Contudo, Hera não possui instrumentos dedicados à detecção de partículas carregadas, diferenciação que coloca a Europa Clipper como protagonista no possível registro do fenômeno.

Perspectivas para missões futuras

Grant e Jones destacam que cruzamentos casuais, como o projetado para a Europa Clipper, ampliam as possibilidades de pesquisa além dos escopos originais das missões. A ESA planeja, para 2029, o lançamento da Comet Interceptor, sonda que aguardará em órbita solar até que um novo cometa — de preferência interestelar — seja identificado, para então visitá-lo e coletar amostras diretas. A confirmação de que naves em trânsito podem, por acaso, amostrar material interestelar reforça a relevância de manter sensores de plasma e poeira ativos em futuras espaçonaves.

Implicações científicas mais amplas

Caso a Europa Clipper detecte íons do 3I/ATLAS, os dados ajudarão a comparar a composição de cometas formados em ambientes distintos. Convergências químicas indicariam processos universais de acreção de poeira e gelo na galáxia; divergências, por sua vez, apontariam para variações locais nas condições de nascimento de sistemas planetários. Em ambas as hipóteses, a medição acrescentará um elemento empírico valioso à astrofísica cometária, campo que ainda dispõe de poucas amostras interestelares.

A coincidência de rota entre uma sonda voltada para o estudo de Júpiter e um cometa que jamais retornará ilustra como o espaço pode oferecer alinhamentos improváveis, mas cientificamente frutíferos. Nas semanas que antecedem a janela de 30 de outubro a 6 de novembro, equipes em Terra trabalham contra o relógio para garantir que a Europa Clipper esteja pronta para transformar essa passagem fortuita em um conjunto de dados único sobre matéria que, possivelmente, se originou em uma estrela distante.