SPHEREx mapeia o gelo na Via Láctea em grande escala

O espaço está longe de ser um vazio absoluto. Entre as estrelas existe uma mistura discreta de gás, poeira e algo surpreendentemente familiar: gelo.

Não é gelo como o de um congelador, mas sim camadas congeladas de água, dióxido de carbono e monóxido de carbono agarradas a minúsculos grãos de poeira que flutuam por enormes nuvens.

Estas nuvens estendem-se por centenas de anos-luz. É no seu interior que nascem novas estrelas. Agora, pela primeira vez, os cientistas conseguiram mapear estas zonas geladas a uma escala verdadeiramente vasta.

A imagem obtida mostra de onde podem vir alguns dos “tijolos” da vida e de que forma se deslocam pelo espaço.

Impressões digitais químicas no céu

Isto foi possível graças a um telescópio espacial chamado SPHEREx. Lançado a 11 de março de 2025, o instrumento varre o céu no infravermelho - um tipo de luz invisível aos nossos olhos.

Em vez de se limitar a registar formas, identifica impressões digitais químicas. Cada molécula absorve a luz à sua maneira, deixando sinais que o telescópio consegue interpretar.

No final de 2025, o SPHEREx já tinha concluído o seu primeiro mapa de todo o céu. Mapeou centenas de milhões de galáxias em 3D e começou a responder a grandes questões sobre como a água e a vida podem iniciar-se no espaço.

Ao contrário de missões anteriores, esta observa tudo em simultâneo. Não se restringe a ampliar estrelas individuais: capta regiões inteiras da Via Láctea, algumas com mais de 600 anos-luz de largura, e mostra como o gelo se distribui nelas.

O que os cientistas encontraram dentro das nuvens

No interior profundo de nuvens moleculares gigantes, o telescópio detectou zonas densas onde o gelo reveste partículas de poeira. Estas partículas são incrivelmente pequenas, não maiores do que fragmentos de fuligem de uma vela. Ainda assim, conseguem reter moléculas congeladas de enorme importância.

Há muito que os investigadores suspeitam que a maior parte da água do Universo se forma nestes ambientes frios.

Os novos dados reforçam essa hipótese. Indicam que as nuvens mais densas funcionam como escudos, protegendo o gelo da radiação ultravioleta intensa produzida por estrelas jovens próximas.

A análise incidiu também sobre regiões como Cygnus X e a Nebulosa da América do Norte. Nesses locais, a poeira espessa bloqueia a luz visível, fazendo com que pareçam escuros quando observados a partir da Terra.

No infravermelho, contudo, a estrutura escondida torna-se evidente. O telescópio mostrou onde se acumulam diferentes tipos de gelo ao longo da Via Láctea e quão densos podem ser esses bolsões.

Porque é que este gelo é importante para a vida

A ideia pode parecer distante, mas liga-se directamente à Terra. É provável que a água dos nossos oceanos tenha começado em sítios como estes. O mesmo se aplica ao gelo detectado em cometas e noutros planetas e luas, para além da Via Láctea.

"Estes vastos complexos congelados são como 'glaciares interestelares' que podem fornecer um enorme abastecimento de água a novos sistemas solares que irão nascer na região", afirmou o co-autor do estudo Phil Korngut, o cientista de instrumentação do SPHEREx no Caltech.

"É uma ideia profunda: estamos a olhar para um mapa de material que pode cair como chuva sobre planetas em formação e, potencialmente, sustentar vida no futuro."

Esta afirmação tem peso. Sugere que os ingredientes necessários à vida não são acidentes raros: podem estar embutidos no processo normal de formação de estrelas e planetas.

Uma nova forma de seguir o gelo pelo espaço

Telescópios anteriores, como o James Webb e o Spitzer, já tinham identificado moléculas geladas no espaço. No entanto, concentravam-se em áreas pequenas ou em alvos muito específicos. O SPHEREx muda a estratégia ao recuar e integrar a visão de conjunto.

O autor principal do estudo, Joseph Hora, é astrónomo no Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA).

"Esperávamos detectar estes gelos em frente de estrelas individuais brilhantes: a luz de uma estrela funciona como um holofote, revelando qualquer gelo no espaço entre nós e essa estrela. Mas isto é diferente", disse Hora.

"Ao observar ao longo do plano galáctico - onde se concentra a maior parte das estrelas, do gás e da poeira da nossa galáxia - existe muita luz de fundo difusa a atravessar nuvens de poeira inteiras, e o SPHEREx consegue ver a distribuição espacial dos gelos que elas contêm com um detalhe incrível."

Com esta perspectiva mais ampla, os cientistas conseguem perceber como se comportam regiões completas, e não apenas pontos isolados.

Nem todo o gelo reage da mesma maneira

Os dados mostram ainda que diferentes tipos de gelo respondem de forma distinta ao ambiente. O gelo de água e o gelo de dióxido de carbono, por exemplo, não se formam nem sobrevivem exactamente nas mesmas condições.

"Podemos investigar os factores ambientais que contribuem para diferentes taxas de formação de gelo em grandes áreas do espaço interestelar", explicou o co-autor do estudo Gary Melnick, também astrónomo no CfA.

"A visão de 'grande plano' da missão SPHEREx fornece nova informação valiosa que não é possível obter quando se amplia uma região pequena."

A luz ultravioleta emitida por estrelas jovens pode fragmentar algumas moléculas ou aquecer os grãos de poeira onde elas se depositam. Isso altera a quantidade de cada tipo de gelo que consegue manter-se.

Ao acompanhar estas diferenças, os cientistas podem compreender melhor o equilíbrio entre destruição e formação no espaço.

Um ponto de partida, não a linha de chegada

Estas conclusões são apenas o início. A missão continuará a varrer o céu, a criar mapas cada vez mais detalhados e a acompanhar alterações ao longo do tempo.

Cada novo conjunto de observações acrescenta uma peça a um puzzle maior. Como se formam as estrelas? Como é que os planetas reúnem os seus materiais? E de que modo moléculas simples evoluem para a química complexa necessária à vida?

As respostas ainda estão a ganhar nitidez. Mas uma coisa já se destaca: as zonas silenciosas e geladas entre estrelas, na Via Láctea, são muito mais dinâmicas do que parecem.

Não são apenas “espaço vazio”. Funcionam como locais de armazenamento, como sistemas de entrega e, talvez, como o ponto de partida da própria vida.

O estudo completo foi publicado em The Astrophysical Journal.

Crédito da imagem: NASA Jet Propulsion Laboratory