Cometas escuros: até 60% dos objetos próximos da Terra podem ser gigantes de gelo ocultos

Até 60% dos objetos próximos do nosso planeta podem ser cometas escuros, misteriosos asteróides que orbitam o Sol e que contêm – ou continham – gelo. No fundo, podem ter sido uma rota de transporte de água para a Terra.

De acordo com um estudo da Universidade de Michigan, recentemente publicado na Icarus, até 60% dos chamados Near Earth Objects, objetos próximos da Terra, podem ser cometas escuros.

Os investigadores sugerem que os asteróides do Cinturão de Asteróides, uma região do Sistema Solar entre Júpiter e Marte, têm gelo subterrâneo.

“Não sabemos se esses cometas escuros trouxeram água para a Terra. Não podemos dizer isso. Mas podemos dizer que ainda há debate sobre como é que a água da Terra chegou até aqui”, disse Aster Taylor. “O trabalho que fizemos mostrou que este é um caminho provável para levar gelo de algum lugar do Sistema Solar para o nosso planeta.”

Segundo o Phys, os cometas escuros são considerados cometas misteriosos porque combinam características de asteróides e cometas.

Enquanto que os asteróides são corpos rochosos sem gelo que orbitam mais perto do Sol, estando suficientemente perto para que o gelo possa mudar do estado sólido diretamente para gás, os cometas são corpos gelados que apresentam uma nuvem de gelo sublimado que carrega poeira.

Outra diferença é que os cometas têm leves acelerações impulsionadas pela sublimação do gelo, chamadas acelerações não gravitacionais, em vez de serem impulsionadas pela gravidade.

Neste estudo, os cientistas analisaram sete cometas e estimaram que entre 0,5 e 60% de todos os objetos próximos da Terra podem ser cometas escuros com acelerações não gravitacionais. Esta característica faz com que os investigadores sugiram que os asteróides do Cinturão contenham gelo.

“Achamos que estes objetos vieram do Cinturão principal de asteróides interno e/ou externo, e a implicação é que esse pode mesmo ser outro mecanismo para colocar gelo no Sistema Solar interno”, justificou Taylor.

“Pode haver mais gelo no Cinturão principal interno do que pensávamos e esta pode ser uma fração significativa da população mais próxima. Ainda não sabemos ao certo, mas temos muito mais perguntas por causa destas descobertas.”

Em trabalhos anteriores, uma equipa de investigadores, incluindo Taylor, identificou acelerações não gravitacionais num conjunto de objetos próximos da Terra, designando-os por “cometas escuros“.

Determinaram que as acelerações não gravitacionais dos cometas escuros são provavelmente o resultado de pequenas quantidades de gelo sublimado.

No trabalho atual, Taylor e os colegas queriam descobrir de onde vinham os cometas escuros. “Os objetos próximos da Terra não permanecem muito tempo nas suas órbitas atuais porque o ambiente próximo da Terra é confuso“, explicam os investigadores. “Só permanecem no ambiente próximo da Terra durante cerca de 10 milhões de anos“.

“Dado que o Sistema Solar é muito mais antigo do que isso, isso significa que os objetos próximos da Terra vêm de algum lado – que estamos constantemente a ser alimentados com objetos próximos da Terra a partir de outra fonte muito maior”, detalham os autores do estudo..

Para determinar a origem desta população de cometas escuros, Taylor e os seus coautores criaram modelos dinâmicos que atribuíram acelerações não gravitacionais a objetos de diferentes populações. Depois, modelaram o percurso que estes objetos seguiriam, dadas as acelerações não gravitacionais atribuídas, durante um período de 100.000 anos.

Os investigadores observaram que muitos destes objetos acabaram onde hoje se encontram cometas escuros e descobriram que, de todas as potenciais fontes, a cintura principal de asteroides é o local de origem mais provável.

Um dos cometas escuros, chamado 2003 RM, que passa numa órbita elíptica perto da Terra, depois vai até Júpiter e volta a passar pela Terra, segue o mesmo caminho que seria esperado de um cometa da família de Júpiter, diz Taylor – ou seja, a sua posição é consistente com um cometa que foi impulsado para dentro.

Entretanto, o estudo conclui que o resto dos cometas escuros provavelmente vieram da banda interior da cintura de asteroides. Uma vez que os cometas escuros têm provavelmente gelo, isto mostra que o gelo está presente na cintura principal interna.

Depois, os investigadores aplicaram uma teoria previamente sugerida à sua população de cometas escuros para determinar porque é que os objetos são tão pequenos e giram tão rapidamente.

“Os cometas são estruturas rochosas unidas por gelo”, diz Taylor. “Imagine um cubo de gelo sujo“.

Quando são impulsionados para dentro da linha de gelo do Sistema Solar, esse gelo começa a libertar gás. Isto provoca a aceleração do objeto, mas também pode fazer com que o objeto gire muito depressa – depressa o suficiente para que o objeto se parta.

“Estes pedaços também terão gelo sobre eles, pelo que também vão girar cada vez mais depressa até se partirem em mais pedaços”, disse Taylor.

“Podem continuar a fazer isto à medida que vão ficando cada vez mais pequenos. O que sugerimos é que a forma de obter estes objetos pequenos e de rotação rápida é pegar em alguns objetos maiores e parti-los em pedaços”, acrescenta.

Quando isto acontece, os objetos continuam a perder o seu gelo, ficam ainda mais pequenos e giram ainda mais rapidamente.

Os investigadores pensam que, tendo em conta que o cometa escuro maior, 2003 RM, era provavelmente um objeto de maiores dimensões que foi expulso da cintura principal exterior, os outros seis objetos que estavam a examinar vieram provavelmente da cintura principal interior e foram formados por um objeto que tinha sido impulsionado para dentro — e que depois se fragmentou.