sábado, 23 de abril de 2016

Cometas emitem raios X devido ao vento solar

Por milênios, as pessoas na Terra assistiram a passagem de cometas no céu. Muitas culturas antigas consideravam os cometas como os arautos da desgraça, mas hoje os cientistas sabem que os cometas são objetos congelados de poeira, gás e rocha; possivelmente  pode ter sido responsável pela entrega de água para planetas como a Terra à bilhões de anos atrás.

cometas ISON e PanSTARRS

© Chandra/DSS/Damian Peach (cometas ISON e PanSTARRS)

Enquanto cometas são inerentemente interessante, eles também podem fornecer informações sobre outros aspectos do nosso Sistema Solar. Mais especificamente, cometas podem ser utilizados como laboratórios para estudar o comportamento da corrente de partículas que flui para longe do Sol, conhecido como o vento solar.

Recentemente, os astrônomos anunciaram os resultados de um estudo usando dados coletados com o observatório de raios X Chandra da NASA de dois cometas: o ISON (C/2012 S1) e o PanSTARRS (C/2011 S4).

O Chandra observou estes dois cometas em 2013, quando ambos estavam relativamente perto da Terra, cerca de 145 milhões e 210 milhões de quilômetros para cometas ISON e PanSTARRS, respectivamente. Estes cometas chegaram no interior do Sistema Solar após uma longa viagem a partir da nuvem de Oort, uma enorme nuvem de corpos gelados que se estende muito além da órbita de Plutão.

Os gráficos mostram os dois cometas em imagens ópticas tomadas por um astrofotógrafo, Damian Peach, a partir do solo durante a aproximação dos cometas ao Sol que foram combinados com dados do Digitized Sky Survey (DSS) para dar um maior campo de visão. A tonalidade esverdeada do cometa ISON é atribuída a gases específicos, tais como cianogênio, que escapam do núcleo do cometa.

As inserções mostram os raios X detectados por Chandra de cada cometa. As diferentes formas da emissão de raios X (roxo) dos dois cometas indicam diferenças no vento solar nos momentos de observação e as atmosferas de cada cometa. O cometa ISON mostra uma forma parabólica bem desenvolvida, o que indica que o cometa tinha uma atmosfera gasosa densa. Por outro lado, o cometa Pan-Starrs tem uma névoa de raios X mais difusa, revelando uma atmosfera com menos gás e muito mais poeira.

Os cientistas determinaram que os cometas emitem raios X quando as partículas do vento solar atingem a atmosfera do cometa. Embora a maior parte das partículas do vento solar são átomos de hidrogênio e hélio, a emissão de raios X observado é de elementos mais pesados, tais como o carbono e o oxigênio. Esses átomos, que tiveram a maioria de seus elétrons arrancados, colidem com átomos neutros na atmosfera do cometa, num processo denominado de troca iônica. Depois do choque, um raio X é emitido com o elétron capturado se movendo para uma órbita mais interior.

Os dados do Chandra permitiu estimar a quantidade de carbono e nitrogênio no vento solar, encontrando valores que concordam com os derivados de forma independente usando outros instrumentos, como Advanced Composition Explorer (ACE) da NASA. Também foram obtidas novas medições da quantidade de neônio no vento solar.

O modelo detalhado desenvolvido para analisar os dados do Chandra sobre os cometas ISON e PanSTARRS demonstram o valor das observações de raios X para calcular a composição do vento solar. As mesmas técnicas podem ser utilizadas, juntamente com dados do Chandra, para investigar as interações do vento solar com outros cometas, planetas e do gás interestelar.

Fonte: Astronomy

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