Observações feitas da coma mais interna do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko revelaram surpresas.
© ESA (fótons solares ionizam moléculas produzindo elétrons)
A sonda Rosetta descobriu processos inesperados na cabeleira do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Na imagem acima, os fótons solares ionizam moléculas de água e de dióxido de carbono produzindo elétrons (1), que interagem com outras moléculas de água e de dióxido de carbono emitindo ultravioleta (2).
O espectrógrafo de ultravioleta distante Alice, a bordo da sonda Rosetta da ESA indicou que os elétrons próximos da superfície do cometa, não fótons solares, como se pensava anteriormente, causaram a quebra do dióxido de carbono e das moléculas de água sendo expelidas da superfície do cometa.
Uma equipe de cientistas liderada pelo Prof. Paul Feldman da Universidade Johns Hopkins em Baltimore relata a detecção feita pelo instrumento Alice da NASA, quando a sonda estava entre 10 km e 80 km do centro do núcleo do cometa.
O Prof. Feldman e outros pesquisadores focaram na natureza das plumas da água e de dióxido de carbono emitidos pela superfície do cometa, geradas pelo calor do Sol.
Para isso, eles observaram a emissão dos átomos de hidrogênio e oxigênio resultantes da quebra de moléculas de água, e similarmente os átomos de carbono das moléculas de dióxido de carbono, perto do núcleo do cometa.
Eles descobriram que as moléculas eram quebradas em um processo de dois passos.
Primeiro, um fóton ultravioleta do Sol atinge uma molécula de água na coma do cometa e o inoniza, emitindo um elétron energético. Esse elétron então atinge outra molécula de água na coma, quebrando-a em um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio, e energizando-os durante o processo. Esses átomos então emitem luz ultravioleta que é detectado nos seus comprimentos de onda característicos pelo espectrógrafo Alice.
Similarmente, é o impacto de um elétron com uma molécula de dióxido de carbono que resulta na quebra em átomos e nas emissões de carbono observadas.
A imagem espectral abaixo foi obtida pelo espectrógrafo de ultravioleta distante Alice. A emissão de oxigênio (O1) e carbono (C1) na coma são indicados. Os brilhos das bandas Lyman alfa e Lyman beta são devidas ao impacto dos elétons na água.
© ESA/Alice (imagem espectral da emissão de oxigênio e carbono)
“As análises das intensidades relativas das emissões atômicas nos permitem determinar que nós estamos observando diretamente as moléculas principais que estão sendo quebradas pelos elétrons na vizinhança imediata, a cerca de 1 km, do núcleo do cometa onde elas estão sendo produzidas”, explicou o Prof. Feldman, principal autor do artigo que evidencia os resultados.
“A descoberta que nós estamos reportando é bem inesperada”, disse o Dr. Alan Stern do Southwest Research Institute em Boulder, no Colorado.
“Isso nos mostra o valor de estarmos indo para os cometas e os observando bem de perto, já que essa descoberta simplesmente não poderia ter sido feita do nosso planeta ou de algum telescópio em órbita. E isso, está fundamentalmente transformando nosso conhecimento dos cometas”.
Aqui da Terra, ou de observatórios espaciais próximos da Terra como o Hubble, os constituintes atômicos dos cometas só podem ser vistos depois que suas moléculas principais, como a água e o dióxido de carbono, foram quebradas pela luz do Sol, de centenas a milhares de quilômetros de distância do núcleo do cometa.
O instrumento Alice da Rosetta também estudou a superfície do cometa e usará em estudos futuros da sua atmosfera à medida que o cometa se aproxima do Sol e sua pluma torna-se mais ativa devido ao aquecimento solar.
As observações do cometa ajudarão os pesquisadores a aprender mais sobre a origem e a evolução do Sistema Solar e o papel que os cometas podem ter tido em ter trazido água para o nosso planeta.
Um artigo que apresenta os resultados foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.
Fonte: ESA
