Detectada inversão de rotação de um cometa

Recorrendo ao telescópio espacial Hubble, os astrônomos encontraram evidências de que a rotação de um pequeno cometa abrandou e, posteriormente, inverteu o seu sentido de rotação, representando um exemplo dramático de como a atividade volátil pode afetar a rotação e a evolução física de pequenos corpos no Sistema Solar.

© STScI (rotação alterado por jato sendo lançado do cometa)

Esta animação mostra o cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák à medida que se aproxima do Sol e os gases começam a sublimar da superfície do cometa. Nota-se apenas um jato, mas este cometa pode ter vários fluxos de material sendo ejetados para o espaço. Este jato exerce uma força contrária ao movimento de rotação do cometa, empurrando-o na direção oposta. Também se observam pequenos fragmentos do cometa sendo lançados para o espaço.

Esta é a primeira vez que os pesquisadores observam indícios de um cometa invertendo a sua rotação. O objeto, o cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák, provavelmente teve origem no Cinturão de Kuiper e foi lançado para a sua trajetória atual pela gravidade de Júpiter, visitando agora o Sistema Solar interior a cada 5,4 anos.

Após a sua passagem próxima do Sol em 2017, os cientistas descobriram que o cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák sofreu um abrandamento dramático na sua rotação. Dados do Observatório Neil Gehrels Swift da NASA, em maio de 2017, mostraram que o objeto girava três vezes mais lentamente do que em março de 2017, quando foi observado pelo Lowell Discovery Telescope no Observatório Lowell, no estado norte-americano do Arizona. Uma nova análise das observações de acompanhamento do Hubble revelou que a rotação deste cometa sofreu uma reviravolta ainda mais incomum. Imagens do Hubble de dezembro de 2017 revelaram que o cometa voltou a girar muito mais rapidamente, com um período de aproximadamente 14 horas, em comparação com as 46 a 60 horas medidas pelo Swift.

A explicação mais simples é que o cometa continuou abrandando até quase parar e foi então forçado a girar na direção quase oposta devido aos jatos gasosos que se libertam da sua superfície. 

O Hubble também determinou o tamanho do núcleo do cometa, medindo-o em cerca de um quilômetro, ou aproximadamente três vezes a altura da Torre Eiffel. Este tamanho é especialmente pequeno para um cometa, o que facilita a sua rotação ou torção.

À medida que um cometa se aproxima do Sol, o calor faz com que o gelo se sublime, liberando material para o espaço. Os jatos de gás que emanam da superfície podem agir como pequenos propulsores, se esses jatos estiverem distribuídos de forma desigual, podem alterar drasticamente a forma como um cometa gira. O cometa girava originalmente numa direção, mas os jatos que empurravam contra esse movimento foram-no abrandando gradualmente. Como os jatos continuaram a empurrar, acabaram por fazer com que o cometa começasse a girar na direção oposta.

O estudo também mostra que a atividade geral do cometa diminuiu significativamente desde as suas passagens anteriores. Durante a sua passagem pelo periélio em 2001, o 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák estava incomumente ativo para o seu tamanho. Em 2017, a sua produção de gás tinha diminuído em cerca de uma ordem de magnitude. Esta mudança sugere que a superfície do cometa pode estar evoluindo rapidamente, possivelmente à medida que os materiais voláteis próximos da superfície se esgotam ou são cobertos por camadas isolantes de poeira.

A maioria das alterações na estrutura dos cometas ocorre ao longo de séculos ou períodos ainda mais longos. As rápidas mudanças rotacionais observadas no cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák oferecem uma oportunidade rara de testemunhar processos evolutivos se desenrolando numa escala humana de tempo. 

Modelos baseados nos torques medidos e nas taxas de perda de massa sugerem que as mudanças rotacionais contínuas poderão, eventualmente, levar à instabilidade estrutural do cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák. Se um cometa girar demasiado depressa, as forças centrífugas podem superar a sua fraca gravidade e resistência, causando potencialmente a fragmentação ou mesmo a desintegração. No entanto, o cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák provavelmente ocupa a sua órbita atual há cerca de 1.500 anos.

O Hubble tem vindo a recolher imagens e dados espectroscópicos de todo o cosmos há mais de 35 anos, e todas essas observações estão disponíveis no Mikulski Archive for Space Telescopes, um repositório central de dados de mais de uma dúzia de missões astronómicas, incluindo o Hubble. Jewitt encontrou estas observações enquanto navegava pelo arquivo e percebeu que ainda não tinham sido analisadas. Ao tornar os dados científicos acessíveis a todos, observações feitas há anos, ou mesmo décadas, podem ser revisitadas para responder a novas questões científicas. Em muitos casos, os cientistas continuam a fazer descobertas não apenas com novas observações, mas também explorando o arquivo construído ao longo de décadas de exploração espacial.

Um artigo foi publicado no periódico The Astronomical Journal.

Fonte: NASA

Hubble capta cometa se fragmentando

O cometa C/2025 K1 (ATLAS) acabara de passar pela sua maior aproximação ao Sol e dirigia-se para fora do Sistema Solar quando algo inesperado ocorreu.

© Hubble (fragmentação do cometa C/2025 K1 ATLAS)

Embora estivesse intacto apenas alguns dias antes, o cometa K1 fragmentou-se em pelo menos quatro pedaços enquanto o telescópio espacial Hubble o observava. As probabilidades de isso acontecer enquanto o Hubble observava o cometa são extraordinariamente reduzidas.

O cometa K1 não era o alvo original de um estudo recente do Hubble, porque o cometa original não estava visível devido a algumas novas restrições técnicas. Esta é uma experiência que os pesquisadores sempre quiseram realizar com o Hubble. 

Os cometas são resquícios da era da formação do Sistema Solar, por isso são feitos de material antigo, mas não são pristinos, foram aquecidos, foram irradiados pelo Sol e pelos raios cósmicos. Por isso, ao analisar a composição de um cometa, a questão que sempre nos colocamos é: Será esta uma propriedade primitiva ou deve-se à evolução?

Ao "partir" um cometa, é possível ver o material antigo que não foi processado. O Hubble captou o cometa K1 se fragmentando em pelo menos quatro pedaços, cada um com uma coma distinta, o invólucro difuso de gás e poeira que envolve o núcleo gelado de um cometa. O Hubble conseguiu distinguir claramente os fragmentos, mas, para os telescópios terrestres, no momento, estes apenas pareciam manchas dificilmente distinguíveis. As imagens do Hubble foram captadas apenas um mês após o periélio do cometa K1 ao Sol.

O periélio do cometa situava-se dentro da órbita de Mercúrio, a cerca de um terço da distância da Terra ao Sol. Durante o periélio, um cometa sofre o seu aquecimento mais intenso e a tensão máxima. É logo após o periélio que alguns cometas de longo período, como o K1, tendem a desintegrar-se. Antes de se fragmentar, o cometa K1 era provavelmente um pouco maior do que um cometa médio, com cerca de 8 km de diâmetro.

A equipe estima que o cometa começou a desintegrar-se oito dias antes de o Hubble o ter observado. O Hubble captou três exposições de 20 segundos, uma por dia, entre 8 e 10 de novembro de 2025. Enquanto observava o cometa, um dos fragmentos menores do K1 também se desintegrou. Como a visão nítida do Hubble consegue distinguir detalhes extremamente finos, onde foi possível traçar a história dos fragmentos até ao momento em que eram uma única peça. Isso permitiu-lhes reconstruir a linha temporal. Mas, ao fazê-lo, descobriram um mistério: por que razão houve um atraso entre o momento em que o cometa se fragmentou e o momento em que foram observadas explosões brilhantes a partir do solo? Quando o cometa se fragmentou e expôs gelo fresco, por que razão não brilhou quase instantaneamente?

A maior parte do brilho de um cometa deve-se à luz solar refletida nos grãos de poeira. Mas quando um cometa se parte, revela gelo puro. Talvez seja necessário que se forme uma camada de poeira seca sobre o gelo puro e que esta depois seja soprada para longe. Ou talvez seja necessário que o calor penetre abaixo da superfície, acumule pressão e, em seguida, ejete uma camada de poeira em expansão.

Isto está fornecendo algo muito importante sobre a física do que está acontecendo na superfície do cometa. Podemos estar vendo o tempo que leva para formar uma camada substancial de poeira que pode, em seguida, ser ejetada pelo gás. 

Por mais emocionantes que estas descobertas sejam, o melhor ainda está para vir. A equipe está ansiosa por concluir a análise dos gases provenientes do cometa. As análises terrestres já revelam que o cometa K1 é quimicamente muito estranho, apresenta uma escassez significativa de carbono, em comparação com outros cometas. É provável que a análise espectroscópica dos instrumentos STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) e COS (Cosmic Origins Spectrograph) do Hubble revele muito mais sobre a composição deste cometa e as próprias origens do nosso Sistema Solar.

O cometa K1 é agora um conjunto de fragmentos a cerca de 400 milhões de km da Terra. Localizado na direção da constelação de Peixes, está se afastando do Sistema Solar, sendo improvável que alguma vez regresse. Os astrônomos observam que os cometas de longo período, como o K1, são mais propensos a fragmentar-se do que os seus primos de curto período, como o 67P/Churyumov-Gerasimenko, que foi visitado pela missão Rosetta da ESA, mas não se sabe porquê.

Com lançamento previsto para o final da década, a Comet Interceptor da ESA será a primeira missão a visitar um cometa de longo período. Estes novos resultados vão complementar a visão detalhada de um cometa de longo período que será obtida através da Comet Interceptor, além de ajudar os astrônomos a selecionar o alvo da missão.

As descobertas foram publicadas na revista Icarus.

Fonte: Space Telescope Science Institute

Abundância de álcool no cometa 3I/ATLAS

O cometa 3I/ATLAS continua sendo notícia, graças às novas descobertas dos astrônomos que utilizam o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Esta nova pesquisa revela que o 3I/ATLAS contém uma quantidade incomumente grande da molécula orgânica metanol, mais do que quase todos os cometas conhecidos no nosso Sistema Solar.

© NRAO (ilustração do cometa 3I/ATLAS)

No lado do cometa mais próximo do Sol, o gás metanol é mostrado em azul, com grãos de poeira gelada ainda presentes no gás. No lado escuro do cometa, o cianeto de hidrogênio é mostrado em laranja. 

Usando o ACA (Atacama Compact Array) do ALMA no Chile, em várias datas no final de 2025, a equipe observou o cometa 3I/ATLAS quando se aproximava do nosso Sol. À medida que a luz solar aquecia a sua superfície gelada, o 3I/ATLAS liberava gás e poeira, formando um halo brilhante (ou cabeleira) em torno do seu núcleo. Ao analisar esta cabeleira, os astrônomos revelaram as impressões digitais químicas do material que a compõe, permitindo-lhes estudar como os objetos podem ser formados em outro sistema planetário, sem sair do nosso.

A equipe concentrou-se nas fracas impressões digitais submilimétricas de duas moléculas: metanol (CH₃OH) e cianeto de hidrogênio (HCN), uma molécula orgânica que contém nitrogênio, comum em cometas. Os dados do ALMA revelam que o 3I/ATLAS é fortemente enriquecido em metanol em comparação com o cianeto de hidrogênio, muito além do que é normalmente observado em cometas nascidos no nosso próprio Sistema Solar.

Em duas datas de observação, foram medidas proporções de metanol para HCN de cerca de 70 e 120, colocando o 3I/ATLAS entre os cometas do Sistema Solar mais ricos em metanol já estudados. Estas medições sugerem que o material gelado do 3I/ATLAS foi formado por condições muito diferentes daquelas que moldam a maioria dos cometas do nosso Sistema Solar.

Trabalhos anteriores com o telescópio espacial James Webb mostraram que o 3I/ATLAS tinha uma cabeleira dominada por dióxido de carbono quando estava longe do Sol, e estes novos resultados do ALMA acrescentam o metanol como outro detalhe incomum do seu inventário químico. A alta resolução do ALMA também permitiu à equipe ver como diferentes moléculas se afastam do cometa, revelando diferenças surpreendentes entre o metanol e o cianeto de hidrogênio. O cianeto de hidrogênio parece vir, em grande parte, diretamente do núcleo do cometa, o que é típico dos cometas do nosso Sistema Solar. O metanol, por outro lado, parece vir tanto do núcleo quanto das partículas de gelo na cabeleira.

Estes minúsculos grãos gelados atuam como minicometas: à medida que o objeto se aproxima do Sol, onde o gelo se transforma em gás, eles também liberam metanol. Um comportamento semelhante foi observado em alguns cometas do Sistema Solar, mas esta é a primeira vez que é detalhada, em tão grande pormenor, a física da desgaseificação num objeto interestelar.

O cometa 3I/ATLAS é apenas o terceiro objeto confirmado já visto passando pelo Sistema Solar oriundo do espaço interestelar, depois do 1I/'Oumuamua e do 2I/Borisov. As observações destes objetos também revelaram propriedades incomuns. À medida que os astrônomos continuam descobrindo e estudando mais objetos interestelares, a nossa compreensão da formação de planetas em outros sistemas torna-se cada vez mais interessante.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: National Radio Astronomy Observatory