Observação da primeira passagem de um cometa pelo Sistema Solar revela segredos inesperados

Rolando Ligustri / phys.org

O cometa C/2012 K1 PanSTARRS fotografado em setembro de 2014

Um cometa que viaja em direção à parte interna do nosso sistema solar pode responder a algumas perguntas sobre os primeiros anos da nossa vizinhança planetária.

Os cometas originários da Nuvem de Oort, uma zona de objetos congelados que envolve o sistema solar, como o Cometa C / 2012 K1, não são afetados pelo aquecimento térmico e o processamento de radiação do Sol. A natureza intocada desses cometas pode preservar materiais na sua superfície, tornando-os alvos ideais para a observação de composição de partículas de gás e poeira.

De tempos em tempos, um dos cometas dessa zona faz a sua primeira viagem até ao interior do Sistema Solar, dando aos cientistas a oportunidade de estudar essa classe especial de cometas.

A bordo do telescópio voador da NASA, o Observatório Estratosférico para a Astronomia Infravermelha, ou SOFIA, uma equipa liderada por Charles Woodward observa o cometa C / 2012 K1 (também chamado de Pan-STARRS, em homenagem ao observatório que o descobriu, em 2012), e procura novos conhecimentos sobre a evolução do sistema solar inicial.

Os resultados da pesquisa foram publicados no Astrophysical Journal.

O cometa C / 2012 K1 é uma cápsula do tempo da composição do sistema solar inicial. Todas as oportunidades de estudar esses corpos contribuem para a compreensão das características gerais dos cometas e da formação de pequenos corpos no nosso sistema solar”.

A equipa usou câmaras de comprimento de onda curta e longa para estudar a emissão de luz da cauda do cometa: gás e poeira que se formam em torno do núcleo quando este é aquecido pelo Sol. Depois utilizou as observações para deduzir o tamanho e composição dos grãos de poeira e identificar e categorizar suas propriedades térmicas.

Surpreendentemente, essas observações revelaram características fracas de emissão de silicatos do cometa, ao invés dos recursos de silicato fortes anteriormente encontrados em algumas observações anteriores de cometas da Nuvem de Oort, incluindo as do cometa Hale-Bopp e estudos realizados com o Spitzer Space Telescope.

Ao analisar essas emissões de silicato e compará-las a modelos térmicos, os cientistas determinaram que os grãos de poeira da cauda são grandes e compreendem predominantemente carbono em vez de silicato cristalino. Esta composição desafia os modelos teóricos existentes de como os cometas da Nuvem de Oort se formam.

“Os cometas são feitos de materiais que não foram transformados em planetas, por isso estudar a poeira pode ajudar-nos a entender o conteúdo, a origem e a evolução do sistema solar inicial, incluindo o processo de formação de planetas rochosos”, explica Woodward.

Enquanto missões como a Rosetta, da Agência Espacial Europeia, ou a Stardust, da NASA, forneceram amostras diretas de materiais de cometas, observações remotas, como as conduzidas a bordo do SOFIA, proporcionam aos cientistas a oportunidade de entender semelhanças e diferenças entre diferentes tipos de cometas.

“A força dos recursos de silicato do cometa C / 2012 observados no meio do infravermelho com o SOFIA prepararam o cenário para o que propusemos para as observações usando o próximo telescópio espacial James Webb – para estudar cometas ainda mais distantes”, diz Woodward. “Haverá uma sinergia agradável entre essas duas missões, na seleção de alvos e no acompanhamento direcionado”, conclui.

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