Usando o instrumento Microwave Instrument for Rosetta Orbiter (MIRO), os cientistas estão estudando a região polar sul do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko no final de sua longa estação de inverno.
© ESA/Rosetta (região polar sul do cometa)
A imagem acima mostra as regiões polares do sul do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko tiradas com a câmera científica OSIRIS da Rosetta em 29 de setembro de 2014, durante o longo inverno austral.
Os dados sugerem que essas regiões frias e escuras abrigam gelo nas suas primeiras dezenas de centímetros abaixo da superfície em quantidades muito maiores do que as encontradas em outras áreas do cometa.
Desde a sua chegada no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Rosetta tem pesquisado a superfície e o ambiente desse corpo de forma curiosa. Mas por um longo período de tempo, uma porção do núcleo, as regiões frias e escuras ao redor do polo sul do cometa, permaneceram inacessíveis para quase todos os instrumentos a bordo da sonda.
Devido a uma combinação de sua forma com lóbulo duplo e a inclinação do seu eixo de rotação, o cometa da Rosetta tem um padrão sazonal muito peculiar durante a sua órbita de 6,5 anos. As estações estão distribuídas de maneira muito assimétrica entre os dois hemisférios, cada um deles compreende parte tanto dos lóbulos como do pescoço do cometa.
Na maior parte da órbita do cometa, o hemisfério norte experimenta um verão muito longo, durando cerca de 5,5 anos, e o hemisfério sul passa por um longo, frio e escuro inverno. Contudo, poucos meses antes do cometa passar pelo seu periélio, o ponto na sua órbita mais próximo do Sol, a situação muda e o hemisfério sul passa por um breve verão quente.
Quando a Rosetta chegou no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko em Agosto de 2014, ele ainda estava experimentando seu longo verão no hemisfério norte e as regiões no hemisfério sul recebiam muito pouca luz do Sol. Além disso, uma grande parte do hemisfério perto do polo sul do cometa estava numa noite polar e passava por uma escuridão total por quase cinco anos.
Sem iluminação direta do Sol, essas regiões não podiam ser imageadas com a câmera científica OSIRIS da Rosetta. Além disso, suas baixas temperaturas, entre 25 e 50 graus acima do zero absoluto, não permitiam observações com o Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS).
Nos primeiros meses depois da chegada da Rosetta no comenta, somente um instrumento na sonda poderia observar e caracterizar o polo sul frio do 67P/Churyumov-Gerasimenko, o Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter (MIRO).
“Nós observamos o lado escuro do cometa com o MIRO em muitas ocasiões depois da chegada da Rosetta no 67P/Churyumov-Gerasimenko, e esses dados únicos estão nos dizendo algo muito intrigante sobre o material abaixo da superfície”, explica Mathieu Choukroun do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, e principal autor do estudo.
Observando as regiões polares sul do cometa, Choukroun e seus colegas encontraram diferenças significantes entre os dados coletados com os canais de comprimento de onda milimétrico e submilimétrico do MIRO. Essas diferenças podem apontar para a presença de grandes quantidades de gelo dentro das primeiras dezenas de centímetros abaixo da superfície nessas regiões.
“Surpreendentemente, as propriedades térmicas e elétricas ao redor do polo sul do cometa são bem diferentes daquelas encontradas em outros locais do núcleo. Parece que o material da superfície ou o material que localiza-se abaixo, em poucas dezenas de centímetros abaixo, é extremamente transparente para os comprimentos de onda de 0,5 e 1,6 mm do MIRO, e poderia consistir na sua maioria de gelo de água, ou gelo de dióxido de carbono”, adiciona ele.
A diferença entre a composição da superfície dessa parte do núcleo e do que se encontra em outros lugares pode originar do ciclo de estações peculiar do cometa. Uma das possíveis explicações é que a água e os outras gases que foram lançados durante o periélio anterior, quando o hemisfério sul foi a porção mais iluminada do núcleo, condensou novamente e precipitou na superfície depois que a estação mudou e o hemisfério sul entrou novamente no seu longo e frio inverno.
Esses são resultados preliminares, pois as análises dependem da forma detalhada do núcleo, e no momento das medidas essa forma não era conhecida com grande precisão.
“Nós planejamos revisitar os dados do MIRO usando uma versão atualizada do modelo digital da forma do cometa, para verificar esses resultados preliminares e refinar as interpretações das medidas”, adiciona Choukroun.
Os pesquisadores testarão esses e outros possíveis cenários usando dados que foram coletados nos meses subsequentes, levando o cometa ao periélio, que aconteceu no dia 13 de Agosto de 2015 e além.
Em Maio de 2015, as estações mudaram no 67P/Churyumov-Gerasimenko, e quente verão começou no hemisfério sul, que irá durar até o começo de 2016. Como as regiões polares escuras do sul começaram a receber mais luz do Sol, tem sido possível observá-las com outros instrumentos da Rosetta, e a combinação desses dados pode eventualmente revelar a origem dessa curiosa composição.
“Nos últimos meses, a Rosetta tem voado sobre a região polar sul do cometa em algumas ocasiões, começando a coletar dados dessa parte do cometa depois que o verão começou ali”, explica Matt Taylor, cientista de projeto da Rosetta na ESA.
“No começo do verão no hemisfério sul, nós pausamos as observações nessas regiões já que a trajetória da Rosetta estava focada no hemisfério norte devido às tentativas de comunicação com o módulo Philae. Contudo, perto do periélio nós fomos capazes de começar a observar o sul”.
“A Rosetta está atualmente numa excursão a cerca de 1.500 quilômetros do núcleo, para estudar o ambiente ao redor do cometa, mas em breve ela irá se aproximar do núcleo novamente, focando em órbitas completas para comparar os hemisférios norte e sul, bem como fazer passagens mais lentas no sul para maximizar nossas observações ali. Em adição a isso, à medida que a atividade diminuir no final do ano, nós esperamos ficar mais perto do núcleo e obter imagens de resolução mais alta da superfície”.
Mark Hofstadter, pesquisador da MIRO no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, descreveu os resultados como “um grande exemplo de como o processo científico se desenrola, à medida que a Rosetta está estudando a evolução desse cometa”.
“Nós esperamos que ao combinar os dados de todos os instrumentos nós seremos capazes de confirmar se o polo sul tem ou não uma composição diferente e se ele muda ou não sazonalmente”.
Um artigo sobre as observações foi aceito para publicação no Astronomy and Astrophysics.
Os resultados do instrumento MIRO foram apresentados esta semana no Congresso Europeu de Ciência Planetária, em Nantes, na França.
Fonte: ESA
