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
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