As origens dos cometas escuros

De acordo com um estudo da Universidade de Michigan, até 60% dos objetos próximos da Terra poderão ser cometas escuros, asteroides misteriosos que orbitam o Sol e que provavelmente contêm ou já contiveram gelo, podendo ter sido uma das vias de transporte de água para a Terra.

© Midjourney (ilustração de cometa flutuando no espaço)

Os resultados sugerem que os asteroides do cinturão principal, uma região do Sistema Solar situada entre Marte e Júpiter que contém grande parte dos asteroides rochosos, têm gelo no subsolo, algo de que se suspeitava desde a década de 1980. O estudo também mostra um potencial percurso para a entrega de gelo no Sistema Solar próximo da Terra. A forma como a Terra obteve a sua água é uma questão de longa data. Não é conhecido se estes cometas escuros trouxeram água para a Terra. A pesquisa sugere ainda que um dos grandes objetos pode vir dos cometas da família de Júpiter, cometas cujas órbitas os levam para perto do planeta Júpiter. 

Os cometas escuros são um tanto ou quanto misteriosos porque combinam características de asteroides e cometas. Os asteroides são corpos rochosos sem gelo que orbitam mais perto do Sol, normalmente dentro daquilo a que se chama a linha de gelo. Isto significa que estão suficientemente perto do Sol para que qualquer gelo que o asteroide possa ter transportado tenha sido sublimado, transformado de gelo sólido diretamente em gás. Os cometas são corpos gelados que apresentam uma coma (cabeleira) difusa, uma nuvem que frequentemente rodeia um cometa. O gelo sublimado transporta consigo poeira, criando a nuvem. Além disso, os cometas têm normalmente ligeiras acelerações impulsionadas não pela gravidade, mas pela sublimação do gelo, chamadas acelerações não gravitacionais. 

O estudo examinou sete cometas escuros e estima que entre 0,5% e 60% de todos os objetos próximos da Terra possam ser cometas escuros, que não têm comas, mas têm acelerações não gravitacionais. Os pesquisadores sugerem também que estes cometas escuros provêm provavelmente do cinturão de asteroides e, como estes cometas escuros têm acelerações não gravitacionais, os resultados do estudo mostra que os asteroides desta região contêm gelo. 

Em trabalhos anteriores, pesquisadores identificaram acelerações não gravitacionais num conjunto de objetos próximos da Terra, designando-os por "cometas escuros". Determinaram que as acelerações não gravitacionais dos cometas escuros são provavelmente o resultado de pequenas quantidades de gelo sublimado. No trabalho atual, os astrônomos queriam descobrir de onde vinham os cometas escuros. Os objetos próximos da Terra não permanecem muito tempo nas suas órbitas atuais porque o ambiente próximo da Terra é confuso. Só permanecem no ambiente próximo da Terra durante cerca de 10 milhões de anos. Dado que o Sistema Solar é muito mais antigo, isso significa que os objetos próximos da Terra vêm de algum lado, que estamos constantemente sendo alimentados com objetos próximos da Terra a partir de outra fonte muito maior. 

Para determinar a origem desta população de cometas escuros, os pesquisadores criaram modelos dinâmicos que atribuíram acelerações não gravitacionais a objetos de diferentes populações. Depois, modelaram o percurso que estes objetos seguiriam, dadas as acelerações não gravitacionais atribuídas, durante um período de 100.000 anos. Os pesquisadores observaram que muitos destes objetos acabaram onde hoje se encontram cometas escuros e descobriram que, de todas as potenciais fontes, o cinturão principal de asteroides é o local de origem mais provável. 

Um dos cometas escuros, chamado 2003 RM, que passa numa órbita elíptica perto da Terra, depois vai até Júpiter e volta passando pela Terra, segue o mesmo caminho que seria esperado de um cometa da família de Júpiter, ou seja, a sua posição é consistente com um cometa que foi impulsado para dentro. Entretanto, o estudo conclui que o resto dos cometas escuros provavelmente vieram da banda interior do cinturão de asteroides. Uma vez que os cometas escuros têm provavelmente gelo, isto mostra que o gelo está presente no cinturão principal interno. 

Depois, os pesquisadores aplicaram uma teoria previamente sugerida à sua população de cometas escuros para determinar porque é que os objetos são tão pequenos e giram tão rapidamente. 

Os cometas são estruturas rochosas unidas por gelo. Quando são impulsionados para dentro da linha de gelo do Sistema Solar, este gelo começa a liberar gás. Isto provoca a aceleração do objeto, mas também pode fazer com que o objeto gire muito depressa, o suficiente para que o objeto se parta.

Estes pedaços também terão gelo sobre eles, pelo que também vão girar cada vez mais depressa até se partirem em mais pedaços. Quando isto acontece, os objetos continuam perdendo o seu gelo, ficam ainda menores e giram ainda mais rapidamente. Os pesquisadores pensam que, tendo em conta que o cometa escuro maior, 2003 RM, era provavelmente um objeto de maiores dimensões que foi expulso do cinturão principal exterior, os outros seis objetos que estavam examinando vieram provavelmente do cinturão principal interior e foram formados por um objeto que tinha sido impulsionado para dentro e que depois se fragmentou. 

Um artigo foi publicado no periódico Icarus. 

Fonte: University of Michigan

O cometa periódico Olbers

O Cometa 13P/Olbers está a regressar ao interior do Sistema Solar após 69 anos.

© Dan Bartlett (cometa 13P/Olbers)

O cometa Olbers foi descoberto Heinrich Wilhelm Matthias Olbers em 6 de março de 1815. Sua órbita foi calculada pela primeira vez por Carl Friedrich Gauss em 31 de março, Friedrich Bessel calculou um período orbital como 73 anos.

O cometa periódico do tipo Halley tem um período de 69,4 anos. Ele alcançará seu próximo periélio ou maior aproximação do Sol em 30 de junho com magnitude 6,5. O cometa se tornou um alvo para observação binocular na parte baixa do céu noturno do hemisfério norte do planeta Terra. O seu afélio ou maior aproximação da Terra ocorrerá no dia 20 de julho de 2024.

Mas esta imagem telescópica nítida do cometa Olbers é composta por exposições empilhadas feitas na noite de 25 de junho. Ela revela facilmente detalhes inconstantes na cauda de íon rasgada do cometa brilhante, fustigada pelo vento de um Sol ativo, junto com uma ampla cauda de poeira e coma levemente esverdeada. A imagem estende-se por dois graus num fundo de estrelas tênues em direção à constelação do Lince.

Fonte: NASA

Estrutura na cauda do cometa Pons-Brooks

A caminho da sua próxima passagem pelo periélio, no dia 21 de abril, o cometa 12P/Pons-Brooks está ficando mais brilhante.

© Dan Bartlett (cometa 12P/Pons-Brooks)

No dia 21 de julho de 1812, o astrônomo francês Jean Louis Pons observava uma região remota do céu noturno quando encontrou o cometa 12P/Pons-Brooks, na fronteira de duas constelações bastante escuras, Camelopardalis e Lynx. O cometa foi avistado novamente na noite do dia 2 de setembro de 1883, quando o observador de cometas estadunidense William R. Brooks o encontrou acidentalmente. 

Em 20 de julho de 2020, uma explosão inesperada de brilho fez novamente com que ele se tornasse brevemente cerca de 100 vezes mais brilhante e, de forma semelhante ao que foi visto em 1884, sua coma se expandiu para se assemelhar o que alguns consideram ser os chifres de um demônio, razão pelo qual ficou conhecido como “o Cometa do Diabo”.

O período do cometa 12P/Pons Brooks é de 71 anos, cujo periélio é cerca de 0,78 UA (116 milhões de quilômetros), enquanto afélio é cerca de 17,2 UA (2,5 bilhões de quilômetros).

A coma esverdeada deste cometa periódico do tipo Halley tornou-se relativamente fácil de observar em pequenos telescópios. Mas a cauda iônica azulada que agora sai da cabeleira do cometa ativo e é fustigada pelo vento solar, é tênue e difícil de seguir. 

Ainda assim, nesta imagem, exposições empilhadas feitas na noite de 11 de fevereiro revelam as estruturas detalhadas da cauda mais tênue. A imagem abrange mais de dois graus sobre um fundo de estrelas fracas e galáxias ao fundo em direção à constelação norte de Lacerta, o Lagarto. 

A passagem do periélio do cometa 12P/Pons-Brooks ocorrerá apenas duas semanas após o eclipse solar total de 8 de abril, colocando o cometa no céu do planeta Terra junto com um Sol totalmente eclipsado.

Fonte: NASA

Três galáxias e o cometa ZTF

Galáxias distantes abundam neste amplo campo de visão de um grau em direção à constelação meridional de Grus (A Garça).

© Dan Barlett (três galáxias e o cometa ZTF)

Mas as três galáxias espirais no canto inferior direito são bastante impressionantes. Na verdade, todas as três galáxias (NGC 7590, NGC 7599 e NGC 7582) estão agrupadas a cerca de 70 milhões de anos-luz de distância e às vezes são conhecidas como Tripleto Grus. Elas compartilham a bela estrutura telescópica, registrada em 13 de dezembro, com o cometa designado C/2020 V2 ZTF. 

O cometa está agora saindo do interior do Sistema Solar e oscilando abaixo do plano da eclíptica numa órbita hiperbólica, ele estava a cerca de 29 minutos-luz do planeta Terra. 

E embora o cometa ZTF fosse mais brilhante quando esteve mais próximo do Sol em maio passado e mais próximo da Terra em setembro de 2023, ainda brilha em telescópios apontados para o céu noturno do sul, permanecendo quase tão brilhante como o trio de galáxias. 

Fonte: NASA

Estrela Vega e o cometa periódico Pons-Brooks

Em 4 de dezembro, o cometa periódico 12P/Pons-Brooks compartilhou este campo de visão telescópico com Vega, estrela alfa da constelação norte de Lyra.

© Dan Barlett (estrela Vega e o cometa periódico Pons-Brooks)

Vega é a quinta estrela mais brilhante na noite do planeta Terra, e está localizada a cerca de 25 anos-luz de distância, enquanto o cometa, muito mais fraco, estava a cerca de 21 minutos-luz de distância. 

Nos últimos meses, as explosões causaram aumentos dramáticos no brilho do cometa Pons-Brooks. Apelidado de Cometa do Diabo por sua aparência semelhante a um chifre, os fãs de voos espaciais interestelares também sugeriram que a forma distorcida da coma central deste grande cometa se parece com a nave Millenium Falcon. 

O cometa 12P/Pons-Brooks, que é do tipo Halley, visitou pela última vez o interior do Sistema Solar em 1954. Sua próxima passagem no periélio ou aproximação mais próxima do Sol será em 21 de abril de 2024. Isto ocorre apenas duas semanas após o eclipse solar total de 8 de abril. Mas, altamente inclinado ao plano eclíptico do Sistema Solar, a órbita do cometa periódico 12P/Pons-Brooks nunca cruzará a órbita do planeta Terra.

Fonte: NASA

O cometa Nishimura

No dia 11 de agosto, o astrônomo amador japonês Hideo Nishimura fez uma descoberta ao detectar um objeto brilhante nas proximidades do Sol.

© Michael Jäeger (cometa Nishimura)

Este objeto, anteriormente invisível devido ao brilho do Sol, revelou-se como um cometa completamente novo e brilhante. Em 15 de agosto, o Minor Planet Center confirmou oficialmente a descoberta e nomeou o cometa como C/2023 P1 (Nishimura). 

O cometa Nishimura tem um período orbital estimado em 334 anos, segundo os dados do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA. O cometa tem atualmente uma magnitude de 5,0. Ele está se tornando gradualmente mais brilhante. Sua cauda crescente agora tem quase 8 minutos de arco de comprimento. 

O cometa Nishimura está atualmente na constelação de Leão, entre as órbitas de Mercúrio e Vênus. As perspectivas são otimistas para o Hemisfério Sul, onde o cometa aparecerá muito baixo no céu ao amanhecer até o final do mês, visível com binóculos e dependendo das condições até a olho nu.

Em 2 de setembro, o astrofotógrafo Michael Jäger obteve uma imagem no Centro de Astronomia Martinsberg, na Austria, da desconexão de cauda do cometa devido ao vento solar forte, quando uma Ejeção de Massa Coronal atingiu o cometa, provavelmente oriunda da mancha solar ativa AR3413.

© Michael Jäeger (desconexão de cauda do cometa Nishimura)

Em 13 de setembro, o cometa atingirá a maior aproximação à Terra, a uma distância de 0,85 UA (128 milhões de quilômetros) e magnitude 3,6. Em 17 de setembro, o C/2023 P1 (Nishimura) atingirá seu periélio, o ponto mais próximo do Sol, a uma distância de cerca de 0,2 UA (30 milhões de quilômetros). Neste momento, ele atingirá seu brilho máximo, podendo chegar a uma magnitude 2,7.

No entanto, sua proximidade com o Sol no céu pode tornar a observação desafiadora. Em geral, um objeto celeste com uma magnitude aparente menor que aproximadamente 6,0 é considerado visível a olho nu em condições de céu escuro e limpo. Quanto menor o valor da magnitude aparente, mais brilhante o objeto. 

Cálculos recentes sugerem que este cometa pode ser periódico. Cometas que fazem sua primeira passagem pelo Sol têm maior probabilidade estatística de se desintegrar, mas cada passagem subsequente ao periélio torna o núcleo do cometa mais robusto. Assim, o C/2023 P1 tem uma melhor chance de sobreviver às futuras passagens próximas ao Sol. 

Para encontrar o cometa no céu, aplicativos de observação de estrelas como Star Walk 2 e Sky Tonight, ou ainda programas como Stellarium e Cartes du Ciel podem ser úteis. 

O cometa C/2023 P1 (Nishimura) pode estar relacionado à chuva de meteoros Sigma Hydrids, que está ativa de 22 de novembro a 18 de janeiro (com pico por volta de 30 de novembro). 

Fonte: Observatório Nacional

O cometa ATLAS perto do periélio

O cometa C/2023 E1 (ATLAS) foi descoberto em março, outro cometa encontrado pelo Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) financiado pela NASA.

© D. Bartlett (cometa ATLAS)

Em 1º de julho, o cometa ATLAS atingiu o periélio, sua aproximação mais próxima do Sol. Dias depois, o cometa foi captado nesta imagem exibindo uma coma bastante esverdeada e uma cauda de íons estreita e fraca contra um fundo de estrelas na constelação do extremo norte da Ursa Menor. Agora está passando pela constelação do Dragão com magnitude 10,8.

A aproximação mais próxima deste cometa da Terra ainda está por vir. Em 18 de agosto, este visitante do Sistema Solar interior estará a apenas 3 minutos-luz de nosso belo planeta. Com base na sua inclinação para o plano da eclíptica e período orbital de cerca de 85 anos C/2023 E1 (ATLAS) é considerado um cometa do tipo Halley. 

Fonte: NASA

Água encontrada em raro cometa

O telescópio espacial James Webb permitiu mais um avanço científico há muito procurado, desta vez para os cientistas do Sistema Solar que estudam as origens da água que tornou possível a vida na Terra.

© NASA / ESA (ilustração do cometa Read)

Utilizando o instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb, os astrônomos confirmaram, pela primeira vez, a existência de gás, especificamente vapor de água, em torno de um cometa no cinturão principal de asteroides, provando que a água do Sistema Solar primordial pode ser preservada sob a forma de gelo nesta região. 

No entanto, a detecção bem-sucedida de água vem acompanhada de um novo quebra-cabeças: ao contrário de outros cometas, o cometa 238P/Read não tinha dióxido de carbono detectável. 

Os cometas do cinturão de asteroides são uma classificação relativamente recente, e o cometa Read foi um dos três cometas originais utilizados para estabelecer a categoria. Anteriormente, considerava-se que os cometas tinham origem no Cinturão de Kuiper e na Nuvem de Oort, localizada além da órbita de Netuno, onde os seus gelos podiam ser preservados mais longe do Sol. 

O material congelado que se vaporiza à medida que se aproxima do Sol é o que dá aos cometas a sua coma característica e a sua cauda, diferenciando-os dos asteroides. Os cientistas há muito que especulam que a água gelada pode ser preservada no mais quente cinturão de asteroides, dentro da órbita de Júpiter, mas a evidência definitiva permanecia elusiva, até agora. 

A ausência de dióxido de carbono foi uma surpresa maior. Normalmente, o dióxido de carbono constitui cerca de 10% do material volátil de um cometa, que pode ser facilmente vaporizado pelo calor do Sol. A equipe científica apresenta duas explicações possíveis para a falta de dióxido de carbono. Uma possibilidade é que o cometa Read tinha dióxido de carbono quando se formou, mas perdeu-o devido às temperaturas quentes. Estar no cinturão de asteroides durante muito tempo pode ser a causa, o dióxido de carbono evapora-se mais facilmente do que a água gelada e pode escapar para o espaço ao longo de bilhões de anos. Em alternativa, o cometa Read pode ter sido formado numa zona particularmente quente do Sistema Solar, onde não havia dióxido de carbono disponível. 

O próximo passo é levar a investigação para além do cometa Read, para ver como se compara com outros cometas do cinturão de asteroides. Será que outros cometas desta região também não têm dióxido de carbono? Seja como for, será importante descobrir.

O estudo foi publicado na revista Nature. 

Fonte: Space Telescope Science Institute

Dois cometas promissores

O comportamento dos cometas podem ser surpreendentes.

© Eduard Demencik (cometa C/2022 E3 ZTF)

Os cometas podem se desintegrar ou sofrer outburst (explosão). A mudança constante tornam estes viajantes do Sistema Solar alvos irresistíveis para amadores observá-los. "Olhe profundamente para a natureza, e você entenderá tudo melhor," disse Albert Einstein.

Existem dois cometas de 10ª magnitude agora visíveis no céu noturno, ambos descobertos pelo Zwicky Transient Facility (ZTF) e levam seus nomes: cometa ZTF (C/2020 V2) e cometa ZTF (C/2022 E3). A pesquisa ZTF varre todo o céu do norte a cada duas noites usando uma câmera CCD de campo excepcionalmente amplo no telescópio Samuel Oschin de 48 polegadas no Observatório Palomar. Entre suas presas estão asteroides próximos da Terra, milhares de supernovas (6.600 classificadas até o momento) e numerosos cometas, incluindo estes dois objetos em destaque. Ambos estão aumentando o brilho lentamente e irão enfeitar os céus por meses, tornando-os objetos ideais para observar suas evoluções. 

O cometa C/2020 V2 ZTF ainda paira em torno da magnitude 10,5 à medida que avança para o norte na direção daestrela Polaris a uma taxa atual de cerca de 0,5° por dia. Neste mês de novembro, o cometa fica a cerca de 20° de altura ao anoitecer para observadores nas latitudes do meio do norte e é circumpolar para grande parte dos EUA e da Europa. A altitude máxima ocorre pouco antes do amanhecer. Um telescópio de 8 polegadas ou maior sob céus sem lua deve fornecer uma boa visão deste compacto chumaço de algodão. 

O C/2020 V2 ZTF aumenta lentamente para uma magnitude máxima de cerca de 9,0 a 9,5 no final de janeiro, onde estará situado a oeste do brilhante aglomerado aberto M103 em Cassiopeia, e novamente no final de agosto e início de setembro durante sua aproximação mais próxima da Terra em 17 de setembro, 2023. O seu periélio será no dia 8 de maio de 2023.

O cometa C/2022 E3 ZTF deve se tornar uma ordem de magnitude mais espetacular do que seu sósia homônimo. Ficando parado por enquanto no norte de Serpens, perto da fronteira de Corona Borealis, este pequeno cometa fortemente condensado brilha em torno de magnitude 9,8. Ele possui a aparência característica de um cometa com um núcleo brilhante e uma cauda minúscula em forma de leque. Agora ele está na magnitude 10, a coma com cerca de 1,5' e uma cauda de 3' apontando para o leste. 

Em 1º de janeiro, o cometa C/2022 E3 ZTF acelera rapidamente, cruzando de Corona Borealis para Boötes, Draco e Ursa Menor enquanto aumenta de magnitude 8 para 5 a 5,5 no final deste mês. Durante a terceira semana de janeiro, torna-se circumpolar para os observadores da latitude norte e passa cerca de 10° a sudeste de Polaris em 29 de janeiro. Na noite de 10 para 11 de fevereiro, ele faz uma visita a Marte. O periélio desta bola de neve cósmica ocorre em 12 de janeiro a 1,1 UA (unidades astronômicas) e a aproximação mais próxima da Terra em 1º de fevereiro a 0,29 UA. Com um pico de magnitude 5 no final de janeiro e início de fevereiro, deve ser um belo objeto binocular e provavelmente visível a olho nu em céus escuros e sem Lua.

Fonte: Sky & Telescope

Cometas e o Sistema Solar

Um novo estudo da Universidade da Flórida Central descobriu fortes evidências de que a emissão de moléculas dos cometas pode ser o resultado da composição do início do nosso Sistema Solar.

© NASA / WISE (cometa 65P/Gunn)

O estudo foi liderado por Olga Harrington Pinto, do Departamento de Física da mesma universidade. A medição da proporção de certas moléculas presentes após a emissão de gases dos cometas pode fornecer conhecimentos sobre a composição química dos primeiros sistemas solares e do processamento físico dos cometas após a sua formação. A liberação de gases ocorre quando os cometas, que são pequenos corpos de poeira, rocha e gelo no Sistema Solar, aquecem. 

Como parte da sua pesquisa, Harrington Pinto compilou as quantidades de água, dióxido de carbono e monóxido de carbono de 25 cometas para testar as previsões da formação e evolução do Sistema Solar. Isto permitiu o estudo de quase o dobro dos dados de monóxido de carbono e dióxido de carbono cometários. As medições vieram de uma variedade de publicações científicas. Ela combinou cuidadosamente os dados obtidos com diferentes telescópios e diferentes equipes de observação quando as medições eram simultâneas e pôde confirmar que os dados estavam todos bem calibrados.

Um dos resultados mais interessantes é que cometas muito longe do Sol com órbitas na nuvem de Oort que nunca, ou só raramente, orbitaram perto do Sol, foram vistos produzindo mais CO2 do que CO na sua coma, enquanto que cometas que fizeram muitas mais viagens perto do Sol comportam-se de forma oposta. Isto nunca tinha sido visto de forma conclusiva antes. 

Curiosamente, os dados são consistentes com as previsões de que os cometas que têm permanecido muito longe do Sol, na nuvem de Oort, podem ter sido bombardeados por raios cósmicos na sua superfície de tal forma que criaram uma camada externa pobre em CO. Depois da sua primeira ou segunda viagem perto do Sol, esta camada exterior processada é arrancada pelo Sol, revelando uma composição muito mais pura, que libera muito mais CO. 

A pesquisadora diz que o próximo passo do trabalho é analisar as primeiras observações de centauros que a sua equipe fez com o telescópio espacial James Webb a fim de medir diretamente o monóxido de carbono e dióxido de carbono e assim comparar os resultados com este estudo.

Os resultados foram publicados na revista The Planetary Science Journal. 

Fonte: University of Central Florida

O cometa com maior núcleo

O telescópio espacial Hubble determinou o tamanho do maior núcleo gelado de um cometa alguma vez visto.

© STScI/Hubble (cometa Bernardinelli-Bernstein)

Esta sequência mostra como o núcleo do cometa C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) foi isolado de uma vasta concha de poeira e gás que rodeava o núcleo sólido gelado. À esquerda encontra-se uma fotografia do cometa tirada pelo instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do telescópio espacial Hubble, em 8 de janeiro de 2022. Um modelo da coma (painel central) foi obtido através do encaixe do perfil de brilho da superfície com a imagem observada à esquerda. Isto permitiu que a coma fosse subtraída, desvendando o brilho pontiagudo do núcleo. Em combinação com dados de radiotelescópios, os astrônomos chegaram a uma medição precisa do tamanho do núcleo. É uma pequena proeza para algo a cerca de 3,2 bilhões de quilômetros de distância. Embora se estime que o núcleo tenha até 137 quilômetros de diâmetro, está tão longe que não pode ser resolvido pelo Hubble. O seu tamanho deriva da sua refletividade tal como medida por Hubble. Estima-se que o núcleo seja tão escuro como o carvão. A área do núcleo foi recolhida a partir de observações de rádio. 

O núcleo é cerca de 50 vezes maior do que o encontrado no coração da maioria dos cometas conhecidos. A sua massa está estimada em 500 trilhões de toneladas, cem mil vezes maior do que a massa de um cometa típico encontrado muito mais próximo do Sol.

O cometa gigante, C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein), está se dirigindo na direção do Sol a 35.400 quilômetros por hora desde a orla do Sistema Solar. Ele nunca se aproximará mais do que 1,6 bilhões de quilômetros do Sol, ligeiramente mais do que a distância do planeta Saturno. E isso só será no ano 2031. 

O recordista anterior de maior cometa conhecido é C/2002 VQ94, com um núcleo estimado em torno de 97 quilômetros. Foi descoberto em 2002 pelo projeto LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research).

© STScI (comparação de núcleos cometários)

O cometa C/2014 UN271 foi descoberto pelos astrónomos Pedro Bernardinelli e Gary Bernstein em imagens de arquivo do DES (Dark Energy Survey) no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, Chile. Foi observado pela primeira vez apenas por acaso em novembro de 2010, quando se encontrava a uns impressionantes 4,8 bilhões de quilômetros do Sol, mais do que a distância média que separa Netuno do Sol. Desde então, tem sido intensivamente estudado por telescópios terrestres e espaciais.

O cometa vem se aproximando do Sol há mais de 1 milhão de anos. Sua origem é do repositório que contêm trilhões de cometas, chamado Nuvem de Oort. Pensa-se que a nuvem difusa tenha uma orla interior 2.000 a 5.000 vezes a distância entre a Terra e o Sol. A sua orla exterior pode estender-se pelo menos a um-quarto da distância às estrelas mais próximas do nosso Sol, no sistema Alpha Centauri. Os cometas da Nuvem de Oort não se formaram tão longe do Sol; em vez disso, foram atirados para fora do Sistema Solar há bilhões de anospela ação gravitacional entre os massivos planetas exteriores, quando as órbitas de Júpiter e Saturno ainda estavam evoluindo. 

Os longínquos cometas só regressam ao Sol e aos planetas se as suas órbitas distantes forem perturbadas pela atração gravitacional de uma estrela passageira. O cometa Bernardinelli-Bernstein segue uma órbita elíptica de 3 milhões de anos, levando-o para tão longe do Sol quanto cerca de meio ano-luz. O cometa está agora a menos de 3,2 bilhões de quilômetros do Sol, trafegando quase perpendicularmente ao plano do nosso Sistema Solar. A esta distância, as temperaturas são apenas de -211 ºC. No entanto, é suficientemente quente para o monóxido de carbono se sublimar a partir da superfície para produzir a coma empoeirada.

O cometa Bernardinelli-Bernstein fornece uma pista inestimável para a distribuição do tamanho dos cometas na Nuvem de Oort e, consequentemente, da sua massa total. As estimativas da massa da Nuvem de Oort variam muito, chegando a atingir 20 vezes a massa da Terra. Teorizada pela primeira vez em 1950 pelo astrônomo holandês Jan Oort, a Nuvem de Oort continua sendo uma hipótese porque os inúmeros cometas que a compõem são demasiado tênues e distantes para serem diretamente observados. Ironicamente, isto significa que a maior estrutura do Sistema Solar é praticamente invisível. 

Estima-se que o par de naves espaciais Voyager da NASA só chegue ao reino interior da Nuvem de Oort daqui a 300 anos, e que possa demorar até 30.000 anos a atravessá-la. As evidências circunstanciais provêm de cometas em queda que podem ser rastreados até este local de nidificação. Aproximam-se do Sol de todas as diferentes direções, o que significa que a nuvem deve ter uma forma esférica.

Estes cometas são amostras pristinas da composição do Sistema Solar primitivo, preservadas durante bilhões de anos. A realidade da Nuvem de Oort é reforçada pela modelagem teórica da formação e evolução do Sistema Solar. Quanto mais evidências observacionais puderem ser recolhidas através de levantamentos do céu profundo, juntamente com observações em vários comprimentos de onda, melhor pode ser compreendida a função da Nuvem de Oort na evolução do Sistema Solar.

Um novo estudo sobre o cometa foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Space Telescope Science Institute

As cabeleiras dos cometas

De vez em quando, o Cinturão de Kuiper e a Nuvem de Oort lançam cometas compostos de gelo, poeira e rocha na nossa direção: remanescentes da formação do Sistema Solar com 4,6 bilhões de anos.

© Michael Jäger (cometa Leonard)

Estes cometas passam por uma metamorfose colorida ao cruzarem o céu, e muitos núcleos ganham uma coma (cabeleira) esverdeada que fica mais brilhante à medida que se aproximam do Sol. Mas, estranhamente, este tom de cor desaparece antes de alcançar a cauda (ou as duas caudas - iônica e de poeira) que fica para trás do cometa. 

Os astrônomos há quase um século que querem resolver este mistério. Na década de 1930, o físico Gerhard Herzeberg teorizou que o fenômeno se devia à luz solar que destruía o carbono diatômico (C2), uma substância química criada a partir da interação entre a luz solar e a matéria orgânica no núcleo do cometa; mas, dado que o C2 não é estável, esta teoria tem sido difícil de testar. Herzberg foi um físico incrível que ganhou o Prêmio Nobel da Química na década de 1970.

Um novo estudo, liderado pela Universidade de Nova Gales do Sul em Sydney, Austrália, encontrou finalmente uma forma de testar esta reação química num laboratório, e provando que a teoria está correta. Isto explica porque é que a cabeleira esverdeada, a camada difusa de gás e poeira que rodeia o núcleo, encolhe à medida que um cometa se aproxima do Sol, e também porque é que a cauda do cometa não é verde.

O elemento principal no centro do mistério, o C2, é altamente reativo e responsável por dar a muitos cometas a sua cor verde. É composto por dois átomos de carbono ligados entre si e só pode ser encontrado em ambientes extremamente energéticos ou com pouco oxigênio, como estrelas, cometas e no meio interestelar. 

O C2 não existe nos cometas até que estes se aproximam do Sol. À medida que o Sol começa a aquecer o cometa, a matéria orgânica presente no núcleo gelado evapora e passa para a cabeleira. A luz solar decompõe então estas moléculas orgânicas maiores, criando o C2. À medida que o cometa se aproxima cada vez mais do Sol, a radiação ultravioleta extrema parte as moléculas de C2 que recentemente criou, num processo chamado "fotodissociação". Este processo destrói o C2 antes de se poder afastar para longe do núcleo, tornando a cabeleira verde ainda mais brilhante e encolhendo-a, e também se certificando de que o tom verde nunca chega à cauda. É a primeira vez que esta interação química foi estudada aqui na Terra. 

Para resolver este processo químico galáctico, a equipe precisava recriá-lo num ambiente controlado na Terra. Conseguiram isto com a ajuda de uma câmara de vácuo, muitos lasers e uma poderosa reação cósmica. Foi utilizada a molécula percloroetileno (C2Cl4), e expelindo os seus átomos de cloro (Cl) com um laser ultravioleta (UV) de alta potência. As recém-produzidas moléculas de C2 foram enviadas através de um feixe de gás numa câmara de vácuo, que tinha cerca de dois metros de comprimento. 

A equipa então apontou outros dois lasers UV para o C2: um para o inundar de radiação, o outro para tornar os seus átomos detectáveis. O impacto da radiação "rasgou" o C2, enviando os seus átomos de carbono contra um detector de velocidade. Através da análise da velocidade destes velozes átomos, a equipe conseguiu medir a força da ligação de carbono a cerca de um em cada 20.000, o que é como medir 200 metros até ao centímetro mais próximo. 

Existem cerca de 3.700 cometas conhecidos no Sistema Solar, embora se suspeite que possam haver bilhões. Em média, o núcleo de um cometa tem um tamanho de 10 quilômetros, mas a sua cabeleira é frequentemente 1.000 vezes maior. 

Os cometas brilhantes podem dar espetáculos celestes àqueles que têm a sorte de os ver. Mas, no passado, os cometas podem ter feito mais do que isso pela Terra, de fato, uma das teorias sobre a origem da vida diz que os cometas entregaram os blocos de construção da vida mesmo à nossa porta.

Agora, os astrônomos pretendem investigar bandas interestelares difusas: padrões de linhas escuras entre estrelas que não correspondem a nenhum átomo ou molécula que conhecemos. As bandas interestelares difusas são um grande mistério não resolvido.

O novo estudo foi publicado no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences.

Fonte: University of New South Wales