A missão Rosetta da ESA está fornecendo uma visão única do ciclo de vida da superfície poeirenta do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko à medida que liberta o seu "casaco" de poeira acumulada ao longo dos últimos quatro anos.
© ESA/Rosetta/NAVCAM (cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko)
O mosaico acima é composto por quatro imagens tiradas em 18 de janeiro de 2015.
O COSIMA (COmetary Secondary Ion Mass Analyser) é um dos três instrumentos de análise de poeira da Rosetta. Começou a recolher, a fotografar e a medir a composição das partículas de poeira pouco depois da sonda chegar ao cometa em agosto de 2014.
O estudo cobre os meses de agosto a outubro, quando o cometa moveu-se aproximadamente desde os 535 milhões de quilômetros até aos 450 milhões quilômetros do Sol. A Rosetta passou a maior parte do seu tempo em órbita do cometa a distâncias de 30 km ou menos.
Os cientistas analisaram o modo como muitos dos grandes grãos de poeira se quebram quando recolhidos na placa do instrumento, normalmente a velocidades baixas de 1 a 10 m/s. Os grãos, que mediam originalmente pelo menos 0,5 mm, fragmentaram-se ou quebraram-se após o recolhimento.
O fato de se terem separado tão facilmente significa que as partes individuais não estavam bem ligadas entre si. Além do mais, se tivessem contido gelo, não se teriam quebrado. Em vez disso, o componente gelado teria evaporado do grão pouco depois de ter tocado na placa, deixando espaços vazios no material que restava.
Em comparação, se um grão de água gelada pura tivesse atingido o detector, então apenas seria observada uma mancha escura.
Descobriu-se que as partículas de poeira são ricas em sódio, partilhando as características das "partículas de poeira interplanetária". Estas podem ser encontradas em fluxos de meteoros provenientes de cometas, como a chuva anual das Perseidas, do Cometa 109P/Swift–Tuttle ou as Leônidas do 55P/Tempel–Tuttle.
"Descobrimos que as primeiras partículas de poeira, libertadas quando o cometa começou a tornar-se novamente ativo, são 'fofas'. Não contêm gelo, mas contêm muito sódio. Descobrimos a origem do material das partículas de poeira interplanetária," afirma a autora Rita Schulz da ESA.
Os cientistas acreditam que os grãos detectados estavam presos na superfície do cometa desde a sua última passagem pelo periélio, quando o fluxo de gás oposto à superfície havia diminuído e já não era suficiente para levantar os grãos de poeira da superfície.
Enquanto a poeira estava confinada à superfície, o gás continuava se evaporando a níveis muito baixos, oriundo de profundidades cada vez maiores durante os anos que o cometa viajou mais longe do Sol. Com efeito, o núcleo do cometa estava "secando" à superfície e logo abaixo dela.
© ESA/Rosetta/MPS (grãos de poeira)
Dois exemplos de grãos "fofos" de poeira recolhidos pelo instrumento COSIMA entre 25 e 31 de Outubro de 2014. Ambos foram recolhidos a uma distância de 10 a 20 km do núcleo do cometa. Cada grão é fotografado duas vezes sob duas condições diferentes de iluminação. O brilho está ajustado para entafizar as sombras, a fim de determinar a altura do grão de poeira.
"Nós pensamos que estes grãos 'fofos' recolhidos pela Rosetta são originários da camada poeirenta acumulada na superfície do cometa desde a sua última aproximação ao Sol," explica Martin Hilchenbach, pesquisador principal do COSIMA, no Instituto Max-Planck para pesquisa do Sistema Solar na Alemanha.
"Esta camada está sendo extraída à medida que a atividade cometária aumenta de novo. Vemos esta camada sendo removida, e esperamos que evolua para uma fase mais rica em gelo nos próximos meses."
O cometa completa uma órbita em redor do Sol a cada 6,5 anos, e está se movendo em direção à sua maior aproximação em agosto deste ano. Nesse momento, a Rosetta e o cometa estarão a 186 milhões de quilômetros do Sol, entre as órbitas da Terra e de Marte.
À medida que o cometa aquece, a saída de gases aumenta e os grãos que compõem as camadas secas da superfície são elevados para a atmosfera interior, ou cabeleira. Eventualmente, a energia solar incidente será suficientemente elevada para remover toda esta poeira velha, deixando material mais fresco exposto à superfície.
"Na verdade, grande parte do manto de poeira do cometa já deve ter sido perdido, e vamos em breve estudar grãos com propriedades muito diferentes," afirma Rita.
"As observações da poeira perto do núcleo do cometa são fundamentais para nos ajudar a associar o que acontece a escalas muito pequenas com o que vemos a escalas muito maiores, pois a poeira perde-se para a cabeleira e para a cauda do cometa," afirma Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta da ESA.
"É realmente um caso de 'observar este espaço', enquanto continuamos assistindo em tempo real à evolução do cometa durante a sua aproximação do Sol e ao longo dos próximos meses."
Os resultados da primeira análise dos dados obtidos foram publicados ontem na revista Nature.
Fonte: ESA
