El cometa interestelar 3I/ATLAS tiene hielo parecido al de los mundos tras Neptuno

El hielo que se desprende del cometa interestelar 3I/ATLAS no se parece al hielo de los cometas que conocemos. Los espectros del James Webb Space Telescope muestran una intensa señal de hielo de agua, mientras que dos de sus señales acompañantes habituales casi han desaparecido, y ese patrón coincide con el de algunos de los 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 preservado en el borde de nuestro propio sistema solar, los ingredientes básicos de los planetas podrían salir de los discos de formación planetaria en un estado similar en toda la galaxia. Los autores plantean esto como una posibilidad que debe ponerse a prueba, no como un resultado definitivo.

El equipo, liderado por Silvia Protopapa, del Southwest Research Institute en 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 alrededor de una micra de diámetro o menos, menos de una quincuagésima parte del ancho de un cabello humano.

«Los cometas interestelares son pequeños cuerpos helados que se formaron en los discos de gas y polvo alrededor de 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 una 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 cerca de las 3 micras. Otras dos bandas más débiles se sitúan cerca de las 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: redujo la luz reflejada en un 77% en su punto más profundo durante la primera visita de Webb y en un 94% durante la última. Las dos bandas más cortas son muy débiles o están ausentes.

«Esa combinación era un rompecabezas», dijo 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 ver en los cometas del sistema solar».

La explicación es la longitud de trayecto. Las bandas débiles solo aparecen cuando la luz recorre una gran distancia a través del hielo, del mismo modo que una lámina fina de vidrio teñido 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 de vuelta hacia afuera. Las bandas débiles se atenúan y la intensa sobrevive.

Cómo Webb leyó el cometa tres veces

«Diseñamos este programa para estar listos en el momento en que se encontrara un cometa interestelar activo y para seguirlo a lo largo del tiempo», dijo Martin Cordiner, del NASA’s Goddard Space Flight Center y la Catholic University of America, investigador principal del programa.

Webb apuntó su Near-Infrared Spectrograph hacia el cometa tres veces a lo largo de ocho meses, antes y después de su mayor acercamiento al Sol. En modo prisma registra de 0,6 a 5,3 micras de una sola vez, por lo que el polvo, el hielo y el gas que escapa quedan registrados en un único espectro.

Solo se modelaron la primera y la tercera visita. La visita intermedia, realizada más cerca del 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 luz en granos de distintos tamaños y composiciones. Los granos de hielo puro, y el hielo mezclado con carbono u olivino, o bien sobreestimaban las bandas débiles o no lograban reproducir la intensa. El mejor ajuste correspondió a hielo mezclado con piroxeno, un mineral de silicato común en rocas y meteoritos. Para la última visita, cuando el cometa se alejaba del Sol, los datos también requerían una segunda población de granos más grandes, ricos en hielo y todavía 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 expulsa granos de hielo casi puro de tamaño similar, y los granos helados del cometa Catalina se modelaron con un máximo de 1% de polvo. El cometa interestelar se sitúa en el extremo más polvoriento de esa línea.

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

La sorpresa vino de los objetos transneptunianos, cuerpos helados que orbitan más allá de Neptuno y que se cree preservan material del nacimiento del sistema solar. Entre las clases espectrales definidas por el estudio DiSCo de Webb sobre objetos de tamaño medio, la banda de 3 micras de 3I/ATLAS se parece más 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 está en la banda de hielo de agua, no en el dióxido de carbono.

«A primera vista, 3I/ATLAS parece diferente de los cometas helados que conocemos», dijo Protopapa. «Pero cuando lo situamos junto a mundos helados distantes de nuestro propio sistema solar, ya no parecía fuera de lugar».

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

Lo que un solo cometa no puede resolver

El resultado se basa en datos de laboratorio. El modelo necesita propiedades ópticas medidas del hielo de agua, y dos conjuntos de datos estándar producen formas de banda notablemente distintas. Los autores no pueden afirmar si el hielo era cristalino en ambas visitas o si pasó de una forma desordenada y amorfa a cristales, y solicitan nuevas mediciones de laboratorio del hielo en distintos rangos de temperatura y fases.

El cambio entre las visitas también tiene dos explicaciones. «Todavía no podemos determinar si los cambios con el tiempo son el resultado de que el Sol calentara los granos de manera diferente en cada observación, o de nuevo material expuesto a medida que la superficie del cometa se erosionaba cerca del Sol», dijo 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 agrupaciones más grandes. Las superficies de los objetos transneptunianos han sido modificadas durante miles de millones de años por la radiación y los impactos, por lo que los autores advierten contra interpretar la coincidencia como prueba de lugares de origen idénticos. Otras diferencias en su composición química sugieren que el disco que formó 3I/ATLAS no era una copia del nuestro. Un análisis anterior había comparado en cambio al cometa con una clase rojiza de objetos distantes rica en compuestos orgánicos, por lo que el campo aún no ha llegado a un consenso.

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

Preguntas frecuentes sobre 3I/ATLAS y su hielo

¿Qué es 3I/ATLAS?

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

¿3I/ATLAS contiene agua?

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 cerca de 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, preservan 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 procediera del disco grueso de estrellas viejas 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 sigue

El cometa fue descubierto el 1 de julio de 2025 por el telescopio de rastreo 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 entre la Tierra y el Sol respecto del Sol. Su máximo acercamiento al Sol se produjo 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 nuevos visitantes interestelares pondrán a prueba si 3I/ATLAS es típico. Se espera que el Vera C. Rubin Observatory, cuyo estudio del cielo de diez años comenzó en junio de 2026, encuentre más de ellos. Mañana se cumple un año desde que 3I/ATLAS rodeó el Sol, y ya está de camino de regreso hacia fuera del sistema solar. El hielo que transporta parece menos ajeno de lo que parecía 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: astronomía, James Webb Space Telescope, 3I/ATLAS, objetos transneptunianos, cometas, hielo de agua