El cometa interestelar 3I/ATLAS trae hielo como el de los mundos tras Neptuno

El hielo que emana del cometa interestelar 3I/ATLAS no se parece al de los cometas que conocemos. Los espectros del telescopio espacial James Webb muestran una potente señal de hielo de agua, con dos de sus señales acompañantes habituales casi desaparecidas, y ese patrón coincide con el de algunos mundos helados que orbitan mucho más allá de Neptuno.

La coincidencia importa porque 3I/ATLAS nació alrededor de otra estrella. Si sus granos de hielo comparten su forma con material conservado en el extremo de nuestro propio sistema solar, los ingredientes básicos de los planetas podrían surgir de los discos de formación planetaria en un estado similar en toda la galaxia. Los autores lo plantean como una posibilidad que debe comprobarse, no como un resultado establecido.

El equipo, dirigido por Silvia Protopapa, del Southwest Research Institute de Texas, descubrió que la coma del cometa, la nube de gas y polvo que rodea su núcleo, se explica mejor por diminutos granos de hielo de agua mezclados con polvo. Cada grano mide aproximadamente una micra de diámetro o menos, menos de una cincuentava parte de la anchura de un cabello humano.

«Los cometas interestelares son pequeños cuerpos helados que se formaron en los discos de gas y polvo que rodean otras estrellas y que ahora atraviesan nuestro sistema solar», afirmó Protopapa. Antes de este solo se conocían dos objetos de este tipo: ‘Oumuamua, que no mostró coma visible, y el cometa 2I/Borisov.

Dos señales de hielo que desaparecieron

El hielo de agua deja huellas en la luz infrarroja. La más profunda es una banda de absorción próxima a las 3 micras. Otras dos bandas más débiles se sitúan cerca de 1,5 y 2,0 micras, y la mayoría de los cometas helados muestran las tres. En 3I/ATLAS, la banda de 3 micras es intensa y reduce la luz reflejada en un 77 % en su punto más profundo durante la primera observación de Webb y en un 94 % en la última. Las dos bandas más cortas son muy débiles o inexistentes.

«Esa combinación era un enigma», afirmó Protopapa. «La intensa banda de 3 micras apunta a la presencia de hielo de agua en la coma. Pero las bandas débiles o ausentes de longitudes de onda más cortas sugieren que el hielo no está en la forma que solemos observar en los cometas del sistema solar».

La explicación está en la longitud del recorrido. Las bandas débiles solo aparecen cuando la luz atraviesa una larga distancia de hielo, del mismo modo que una fina lámina de vidrio tintado parece casi transparente mientras que un bloque grueso muestra su color. En granos tan pequeños y con tanto polvo, la luz atraviesa muy poco hielo antes de dispersarse hacia fuera. Las bandas débiles se desvanecen y la intensa perdura.

Cómo Webb leyó el cometa en tres ocasiones

«Diseñamos este programa para estar preparados en cuanto se encontrara un cometa interestelar activo y para seguirlo a lo largo del tiempo», declaró Martin Cordiner, del Goddard Space Flight Center de la NASA y de la Catholic University of America, investigador principal del programa.

Webb apuntó su espectrógrafo de infrarrojo cercano al cometa en tres ocasiones a lo largo de ocho meses, antes y después de su máximo acercamiento al Sol. En modo prisma, registra de 0,6 a 5,3 micras de una sola vez, de modo que el polvo, el hielo y el gas que escapa quedan recogidos en un único espectro.

Solo se modelizaron la primera y la tercera observación. La intermedia, tomada en el punto más cercano al Sol, estaba contaminada por vapor de agua brillante, moléculas orgánicas, átomos de níquel y polvo cálido.

El equipo comparó los espectros con modelos de dispersión de la luz en granos de distintos tamaños y composiciones. Los granos de hielo puro, y el hielo mezclado con carbono u olivino, o bien predecían en exceso las bandas débiles o bien no lograban reproducir la intensa. El mejor ajuste correspondió a hielo mezclado con piroxeno, un mineral silicatado habitual en rocas y meteoritos. En la última observación, cuando el cometa se alejaba del Sol, los datos también exigían una segunda población de granos más grandes y ricos en hielo, aún de alrededor de una micra de tamaño, además de una tenue característica cerca de las 3,1 micras compatible con hielo cristalino.

A diferencia de nuestros cometas, como los mundos más allá de Neptuno

El tamaño de los granos no es lo que distingue a 3I/ATLAS. El cometa Hartley 2 desprende granos de hielo casi puro de tamaño similar, y los granos helados del cometa Catalina se modelizaron con un máximo del 1 % de polvo. El cometa interestelar se sitúa en el extremo más polvoriento de esa escala.

«Los granos de 3I/ATLAS tienen aproximadamente el mismo tamaño que los de nuestros propios cometas», afirmó Protopapa. «Lo que parece diferenciarlos es la cantidad de polvo mezclada con el hielo».

La sorpresa llegó de los objetos transneptunianos, cuerpos helados que orbitan más allá de Neptuno y que se cree que conservan material del nacimiento del sistema solar. De las clases espectrales definidas por el estudio DiSCo de Webb sobre objetos de tamaño medio, la banda de 3 micras de 3I/ATLAS es la que más se parece a la clase rica en hielo de dióxido de carbono, y esos objetos tampoco presentan bandas intensas de 1,5 y 2,0 micras. El parecido reside en la banda del hielo de agua, no en el dióxido de carbono.

«A primera vista, 3I/ATLAS parece diferente de los cometas helados que conocemos», afirmó Protopapa. «Pero cuando lo situamos junto a mundos helados distantes de nuestro propio sistema solar, dejó de parecer fuera de lugar».

La comparación también funciona en sentido inverso. En esas clases de objetos distantes, la depresión de 3 micras se había atribuido mayoritariamente a compuestos orgánicos y metanol, porque las bandas de agua más débiles estaban ausentes. El cometa muestra que los granos polvorientos de hielo de agua pueden producir por sí solos la misma forma, por lo que parte de esa señal podría ser, después de todo, hielo de agua.

Lo que un solo cometa no puede resolver

El resultado se apoya en datos de laboratorio. El modelo necesita propiedades ópticas medidas del hielo de agua, y dos conjuntos de datos estándar ofrecen formas de banda apreciablemente distintas. Los autores no pueden determinar si el hielo era cristalino en ambas observaciones o si pasó de una forma desordenada y amorfa a cristales, y solicitan nuevas mediciones de laboratorio del hielo a distintas temperaturas y fases.

El cambio entre las observaciones también tiene dos explicaciones. «Aún no podemos determinar si los cambios a lo largo del tiempo son el resultado de que el Sol calentara los granos de forma distinta en cada observación, o de que quedara expuesto material nuevo a medida que la superficie del cometa se erosionaba cerca del Sol», declaró Michael Kelley, de la University of Maryland, segundo autor del artículo.

Los granos de una coma tampoco son una muestra directa del núcleo y pueden ser fragmentos de agregados mayores. Las superficies de los objetos transneptunianos han sido reelaboradas durante miles de millones de años por la radiación y los impactos, por lo que los autores advierten de que no debe interpretarse la coincidencia como prueba de orígenes idénticos. Otras diferencias en su química sugieren que el disco que formó 3I/ATLAS no era una copia del nuestro. Un análisis anterior había comparado en cambio el cometa con una clase rojiza de objetos distantes rica en compuestos orgánicos, de modo que el campo aún no ha alcanzado un consenso.

Después está el tamaño de la muestra. Se trata de un cometa interestelar, observado tres veces.

Preguntas habituales sobre 3I/ATLAS y su hielo

¿Qué es 3I/ATLAS?

Es el tercer objeto confirmado que ha entrado en nuestro sistema solar desde el espacio interestelar, y un auténtico cometa con coma y colas. Su trayectoria abierta e hiperbólica significa que nunca regresará. En su mayor aproximación al Sol pasó entre las órbitas de la Tierra y Marte y nunca se acercó a la Tierra.

¿Contiene agua 3I/ATLAS?

Sí. Webb ha detectado vapor de agua y hielo de agua en su coma. También es inusualmente rico en dióxido de carbono: en la primera observación de Webb, la coma contenía aproximadamente ocho veces más dióxido de carbono que agua, una de las proporciones más altas medidas en un cometa.

¿Qué son los objetos transneptunianos?

Son cuerpos helados que orbitan el Sol más allá de Neptuno, a más de unas 30 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, una población que incluye a Plutón. Conservados a bajas temperaturas durante miles de millones de años, guardan pistas sobre cómo se formaron los planetas.

¿Qué edad tiene 3I/ATLAS?

Nadie lo sabe. A partir de su velocidad y dirección, un estudio estimó que tiene entre 7.600 y 14.000 millones de años si procede del disco grueso de estrellas antiguas de la Vía Láctea, lo que lo haría más antiguo que el sistema solar, de 4.600 millones de años. Esa estimación es estadística, no una medición.

Qué ocurrirá ahora

El cometa fue descubierto el 1 de julio de 2025 por el telescopio de sondeo ATLAS en Río Hurtado, Chile. Webb lo observó el 6 de agosto de 2025, el 22 de diciembre de 2025 y el 1 de abril de 2026, a 3,3, 2,4 y 5,7 veces la distancia Tierra-Sol respecto del Sol. Su máximo acercamiento al Sol tuvo lugar el 29 de octubre de 2025, a 1,36 veces esa distancia. El artículo apareció en The Astrophysical Journal Letters el 26 de octubre de 2026, firmado por 15 investigadores de Estados Unidos y Europa.

Más observaciones de Webb de cometas del sistema solar y de nuevos visitantes interestelares comprobarán si 3I/ATLAS es representativo. Se espera que el Vera C. Rubin Observatory, cuyo sondeo del cielo de diez años comenzó en junio de 2026, encuentre más. Mañana se cumple un año desde que 3I/ATLAS rodeó el Sol, y ya está de camino de salida del sistema solar. El hielo que transporta parece menos ajeno de lo que pareció al principio.

Referencia: Protopapa et al., «JWST Reveals Refractory-rich Water Ice in Interstellar Comet 3I/ATLAS: Evidence for a Continuum of Grain Properties across Protoplanetary Disks,» The Astrophysical Journal Letters, 2026. DOI: 10.3847/2041-8213/aea60d

Etiquetas: astronomia, James Webb Space Telescope, 3I/ATLAS, cometas, objetos transneptunianos, hielo de agua