A origem da composição dos cometas

Os cometas são corpos gelados, mas eles são feitos de materiais formados a temperaturas muito elevadas. Qual a origem destes materiais?

© NASA (cometa Hale-Bopp)

Pesquisadores da Universidade de Besançon já forneceram a explicação física por trás desse fenômeno. Eles demonstraram como esses materiais migraram de partes mais quentes do Sistema Solar para as suas regiões exterior antes de entrar na composição dos cometas.

Em 15 de janeiro de 2006, após uma viagem de oito anos, a sonda Stardust da NASA trouxe a poeira do cometa Wild 2 para a Terra. Os cometas são formados em temperaturas muito baixas (cerca de 50 Kelvin, ou seja, -223 °C). No entanto, as análises revelaram que o cometa Wild 2 é feito de silicatos cristalinos, cálcio e alumínio. Considerando-se que a síntese desses minerais requer temperaturas muito elevadas (acima de 1.000 Kelvin ou 727 °C), como esta composição pode ser explicada?
Uma equipe do Instituto UTINAM1 Universidade de Besançon (França), em colaboração com pesquisadores do Instituto de Física da Universidade Rennes (França), da Universidade de Duisburg-Essen (Alemanha) e do Laboratório de Astrofísica da Universidade de Paris (França), proporcionaram a resposta com base em um fenômeno físico chamado fotoforese, que é o movimento de pequenas partículas, como as de poeira, sob a influência de energia radiante, e especialmente da luz. Esta força depende de dois parâmetros: a intensidade da radiação solar e a pressão do gás.

Na origem do Sistema Solar, os cometas foram formados a partir do disco protoplanetário. Dentro deste disco, uma mistura de grãos sólidos variando em tamanho de alguns mícrons a vários centímetros foi banhada em um gás diluído que permite a penetração da luz solar.

Com a influência da fotoforese as partículas foram direcionadas para as regiões externas do disco. Sob o efeito da radiação solar, uma face dos grãos era mais "quente" do que a outra, e consequentemente o comportamento das moléculas de gás na superfície destes grãos proporcionaram sua alteração: no lado da luz solar as moléculas de gás são mais instáveis ​​e mudou-se mais rapidamente do que no lado "frio". Esse desequilíbrio mudou os grãos para longe do Sol devido uma diferença de pressão. Através de simulações digitais, os pesquisadores confirmaram o fenômeno da fotoforese. Eles demonstraram que os grãos de silicatos cristalinos formados na região, interior quente do disco protoplanetário perto do Sol migraram para a região fria no exterior antes da formação dos cometas!

Esta nova explicação física poderia explanar a posição dos anéis de poeira observados em certos discos protoplanetários e, assim, propiciar informações sobre as condições da formação de planetas.

Fonte: Astronomy & Astrophysics