Detectado gelo em superfície de cometa

Usando a câmera científica de alta resolução a bordo da sonda Rosetta da ESA, cientistas identificaram mais de uma centena de aglomerações de gelo de água com poucos metros de tamanho na superfície do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

© ESA/Rosetta (seis manchas brilhantes na superfície do cometa)

A sonda Rosetta chegou no cometa em Agosto de 2014 a uma distância de cerca de 100 km e eventualmente orbitou o cometa a 10 km ou menos, permitindo imagens de alta resolução da superfície.

Com base nas observações do gás emergente dos cometas, sabe-se a muito tempo que eles são ricos em gelo. À medida que eles se movem para mais perto do Sol ao longo de suas órbitas, suas superfícies são aquecidas e o gelo sublima em gás, que é então ejetado do núcleo, se arrastando junto com as partículas de poeira mergulhadas no gelo para formar a coma e a cauda.

Porém, alguma poeira do cometa também permanece na superfície à medida que o gelo abaixo sublima, ou cai de volta no núcleo em qualquer lugar, cobrindo-o com uma fina camada de material empoeirado e deixando muito pouco gelo diretamente exposto na superfície. Esses processos ajudam a explicar por que o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko e outros cometas vistos em missões anteriores são tão escuros.

Apesar disso, o conjunto de instrumentos da Rosetta já tinha detectado uma variedade de gases, incluindo vapor d’água, dióxido de carbono e monóxido de carbono, que provavelmente são originados de reservatórios localizados abaixo da superfície.

Agora, usando as imagens feitas pela câmera de ângulo restrito do instrumento OSIRIS da Rosetta em Setembro de 2014, os cientistas identificaram 120 regiões na superfície do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, que são cerca de 10 vezes mais brilhantes do que o brilho médio da superfície.

Algumas dessas regiões brilhantes são encontradas em aglomerados, enquanto outras aparecem isoladas, e quando observadas em alta resolução, muitas delas parecem ser pedaços de rochas mostrando regiões brilhantes nas suas superfícies.

Os aglomerados brilhantes compreendem algumas rochas com dezenas de metros de tamanho se espalhando por dezenas de metros, tipicamente encontradas em campos de detritos na base dos desfiladeiros. Eles são provavelmente o resultado de erosões recentes ou colapsos da parede do desfiladeiro revelando um material mais recente abaixo da superfície coberta de poeira.

Em contraste, alguns desses objetos brilhantes isolados são encontrados em regiões sem qualquer relação aparente com o terreno ao redor. Acredita-se que esses objetos sejam soerguidos de qualquer lugar no cometa durante um período de atividade cometária, mas com velocidade insuficiente para escapar da força gravitacional do cometa completamente.

Em todos os casos, as manchas brilhantes foram encontradas em áreas que recebem relativamente pouca energia solar, como numa sombra de um desfiladeiro, e sem mudanças significantes foram observadas entre imagens feitas durante um período de um mês. Além disso, eles foram encontrados como sendo mais azulados na luz visível se comparado com o fundo avermelhado, consistente com uma componente congelada.

“O gelo de água é a explicação mais plausível para ocorrência e as propriedades dessas feições”, disse Antonie Pommerol da Universidade de Bern e principal autor do estudo.

“No momento das nossas observações, o cometa estava longe o suficiente do Sol de modo que a taxa com a qual o gelo de água sublimava era de menos de 1 mm por hora de energia solar incidente. Em contraste, se o dióxido de carbono ou o gelo de monóxido de carbono estivesse exposto, ele rapidamente sublimaria quando iluminado pela mesma quantidade de luz do Sol. Nós não esperávamos ver esse tipo de gelo estável na superfície dessa vez”.

A equipe também usou experimentos em laboratório para testar o comportamento do gelo de água misturado com diferentes minerais sob uma iluminação solar simulada para que pudessem ter uma melhor ideia do processo. Eles descobriram que depois de algumas horas de sublimação, um manto de poeira escura com alguns milímetros de espessura se formava. Em alguns lugares isso agiu para esconder completamente qualquer traço visível do gelo abaixo, mas ocasionalmente grãos de poeira maiores ou aglomerações de poeira surgiriam da superfície e poderiam se mover para qualquer lugar expondo manchas brilhantes de gelo de água.

“Uma camada com 1 mm de espessura de poeira escura é suficiente para esconder as camadas abaixo dos instrumentos ópticos”, confirma Holger Sierks, principal pesquisador do instrumento OSIRIS no Max Planck Institute for Solar System Research em Göttingen.

“A superfície escura e relativamente homogênea do núcleo do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, somente pontuada por alguns pontos brilhantes com metros de tamanho, pode ser explicada pela presença de um fino manto de poeira composto de mineral refratário e matéria orgânica, com os pontos brilhantes correspondendo a áreas onde o manto de poeira foi removido, revelando a subsuperfície abaixo rica em gelo de água”.

A equipe também especulou sobre o tempo de formação das manchas congeladas. Uma hipótese é que eles foram formados na época da última vez em que o cometa se aproximou do Sol, a 6,5 anos atrás, com os blocos congelados ejetados de regiões permanentemente sombreadas, preservando-as por alguns anos abaixo da temperatura de pico necessária para a sublimação.

Outra ideia é que mesmo em distâncias relativamente grandes do Sol, a atividade guiada pelo monóxido de carbono e pelo dióxido de carbono poderia ejetar os blocos congelados. Nesse cenário, assume-se que a temperatura não foi alta o suficiente para a sublimação da água, de tal modo que os componentes ricos em gelo de água pudessem sobreviver a qualquer gelo de monóxido de carbono e dióxido de carbono exposto.

“À medida que o cometa continua a se aproximar do periélio, o aumento da iluminação solar nas manchas brilhantes que uma vez estavam na sombra deveriam causar mudanças na sua aparência, e nós podemos esperar ver novas regiões e regiões maiores de gelo exposto”, disse Matt Taylor, cientista de projeto da Rosetta da ESA.

“Combinando as observações do OSIRIS realizadas antes e depois do periélio com outros instrumentos, fornecerão ideias valiosas sobre o que dirige a formação e a evolução dessas regiões”.

Um novo estudo focando numa análise de brilhantes partes de gelo exposto na superfície do cometa foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESA

Surpresa em ultravioleta na coma de cometa

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

Rochas suspensas em superfície de cometa

Os cientistas da missão Rosetta descobriram uma formação geológica incomum na região de Aker no lóbulo maior do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

© ESA/Rosetta (as três rochas na região Aker)

“Nós já tínhamos notado essa formação em imagens anteriores, contudo, numa primeira olhada, os pedaços de rochas não pareciam ser muito diferentes dos outros que nós observamos”, disse o Dr. Sebastien Besse da ESA, que primeiro notou os três pedaços de rochas incomuns na superfície do cometa.

Dos três pedaços de rochas, o maior deles tem um diâmetro de cerca de 30 metros. Em imagens do módulo orbital Rosetta, ele se destaca tendo somente uma pequena área de contato com a superfície. Ele também parece estar pendurado no anel de uma pequena depressão.

Formações geológicas similares são também encontradas na Terra. Rochas as vezes tocam o terreno somente por uma ponta, ou um pedaço bem pequeno de sua superfície, e as vezes parece que elas podem se inclinar e cair com qualquer tipo de movimento.

Alguns desses pedaços de rochas podem balançar para frente e para trás e são então referidos como “pedras que balançam”. Muitos desses pedaços de rochas são chamados de erráticos pois viajam do seu local atual dentro de geleiras. Em outros casos, o vento e a água erode o material mais suave no embasamento local, deixando para trás somente o material mais resistente.

“Como essa rocha que aparenta estar balançando no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko se formou ainda não é algo claro”, disse o Dr. Holger Sierks do Max Planck Institute for Solar System Research, na Alemanha.

“Uma possibilidade é que processos de transportes relacionados com a atividade do cometa tenham um papel importante, fazendo com que os pedaços de rochas se movam do seu local original e alcancem um novo local”.

© ESA/Rosetta (posição das três rochas)

Pedaços de rochas dispersos são vistos em muitos locais na superfície do cometa, algumas vezes em regiões relativamente mais suaves. Um dos maiores já observados, Quéops, mede cerca de 45 metros em tamanho e localiza-se no meio da parte suave da região de Imhotep, no lóbulo maior do cometa. Em outras regiões, é mais comum observar pilhas de rochas compostas de centenas de pedaços de rochas.

“Interpretar as imagens da superfície do cometa é algo delicado. Dependendo do ângulo de visão, da iluminação e da resolução espacial, impressões muito diferentes e até mesmo erradas são criadas”, disse o Dr. Sierks.

Imagens futuras dessas formações deverão ajudar a fornecer mais detalhes sobre a sua verdadeira natureza e talvez até a sua origem.

Fonte: ESA

Rosetta mostra que cometa não é magnetizado

Medições feitas pela Rosetta e pelo Philae, durante as várias aterragens do módulo no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, mostram que o núcleo do cometa não é magnetizado.

© ESA (dados do campo magnético)

A imagem acima mostra um gráfico do campo magnético em função da altura acima da superfície, através de dados do campo magnético recolhidos pelo instrumento ROMAP do Philae imediatamente antes (topo) e depois (em baixo) da colisão com um penhasco às 16:20 GMT do dia 12 de novembro de 2014 (hora da sonda), entre o primeiro e o segundo pouso. Assim sendo, o tempo decorre da esquerda para a direita para a subida (em baixo), mas da direita para a esquerda para a descida (topo). As medições (cruzes) são comparadas com um modelo hipotético (linha sólida) assumindo uma superfície ligeiramente magnetizada. Também incluida a influência do campo magnético interplanetário do vento solar perto do núcleo do cometa. A distância superiores a 10 metros, o campo é muito fraco, deixando apenas o campo externo. Mas mais perto da superfície, o próprio campo magnético do cometa deveria aumentar e dominar. Não é isto que vemos, sugerindo que a escalas superiores a um metro (a resolução do instrumento), o cometa não é magnetizado.

O estudo das propriedades de um cometa pode fornecer pistas sobre a função desempenhada pelos campos magnéticos na formação dos corpos do Sistema Solar há quase 4,6 bilhões de anos atrás. O Sistema Solar jovem não era mais do que um disco rodopiante de gás e poeira mas, no espaço de apenas alguns milhões de anos, o Sol nasceu no seu centro e o material restante formou os asteroides, cometas, luas e planetas.

A poeira continha uma fração significativa de ferro, parte sob a forma de magnetita. Os grãos milimétricos de materiais magnéticos já foram encontrados em meteoritos, indicando a sua presença no início do Sistema Solar.

Isto leva os cientistas a pensar que os campos magnéticos, espalhados pelo disco protoplanetário, podem ter desempenhado um papel importante na movimentação dos materiais à medida que se juntavam para formar corpos maiores.

Mas ainda não sabemos com clareza a importância dos campos magnéticos cruciais neste processo de acreção, à medida que os blocos de construção cresciam até vários centímetros, metros e dezenas de metros, antes de a gravidade começar a dominar quando atingiram escalas de centenas de metros ou quilômetros.

Algumas teorias sobre a agregação de partículas magnéticas e não-magnéticas de poeira mostram que os objetos maiores daí resultantes podem também permanecer magnetizados, permitindo com que sejam influenciados pelos campos magnéticos do disco protoplanetário.

Mas, tendo em conta que os cometas contêm alguns dos materiais mais pristinos do Sistema Solar, são equivalentes a um laboratório natural que permite investigar se estes corpos maiores podem ter permanecido magnetizados.

No entanto, a deteção do campo magnético dos cometas tem provado ser difícil em missões anteriores, pois normalmente são apenas passagens rasantes e relativamente distantes dos núcleos cometários.

Graças à proximidade da sonda Rosetta da ESA ao cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, e às medições ainda mais íntimas e à superfície do módulo Philae, temos agora a primeira investigação detalhada das propriedades magnéticas do núcleo de um cometa.

O instrumento de medição do campo magnético do Philae tem o nome ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor) e a Rosetta transporta um magnetômetro como parte do conjunto de sensores RPC (Rosetta Plasma Consortium), chamado RPC-MAG.

As mudanças no campo magnético que rodeia a Rosetta permitiram com que o RPC-MAG detectasse o momento em que o Philae libertou-se da sonda na manhã de 12 de novembro de 2014.

Ao sentir variações periódicas no campo magnético externo medido e movimentos no seu braço de lançamento, o ROMAP foi capaz de detectar os eventos de pouso e determinar a orientação do Philae durante as horas seguintes. Combinadas com informações da experiência CONSERT, que forneceu uma estimativa da posição do pouso final, com informações dos tempos, com imagens da câmara OSIRIS da Rosetta, com suposições sobre a gravidade do cometa e com medições da sua forma, os cientistas conseguiram determinar a trajetória do Philae.

As equipes da missão descobriram logo que o Philae não só pousou uma vez em Agilkia, mas que entrou em contato com a superfície do cometa quatro vezes, incluindo um raspão à superfície que o enviou em direção ao local de pouso final em Abydos. Esta trajetória complexa acabou por ser cientificamente benéfica à equipa do ROMAP.

"O voo não planejado pela superfície, na verdade, significa que pudemos recolher medições precisas do campo magnético com o Philae nos quatro pontos de contato e a uma variedade de alturas acima da superfície," afirma Hans-Ulrich Auster, pesquisador do ROMAP e autor principal dos resultados apresentados na Assembleia Geral da União Europeia de Geociências em Viena, Áustria.

As múltiplas descidas e subidas significam que foi possível comparar medições feitas nas viagens em direção ao cometa, na direção oposta de cada ponto de contato e à medida que voava acima da superfície.

O ROMAP mediu um campo magnético durante estas sequências, mas descobriu que a sua força não depende da altura ou posição do Philae acima da superfície. Isto não é consistente com a suposição de ser o próprio núcleo do cometa o responsável por esse campo.

"Se a superfície fosse magnetizada, teríamos visto um claro aumento nas leituras do campo magnético à medida que nos aproximávamos cada vez mais da superfície," explica Hans-Ulrich. "Mas tal não foi o caso em qualquer um dos locais visitados, por isso concluímos que o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é um objeto incrivelmente não-magnético."

Ao invés, o campo magnético medido é consistente com um campo magnético externo, nomeadamente a influência do campo magnético interplanetário do vento solar perto do núcleo do cometa. Esta conclusão foi confirmada pelo fato de que as variações no campo, medidas pelo Philae, coincidem intimamente com aquelas observadas ao mesmo tempo pela Rosetta.

"Durante a aterragem do Philae, a Rosetta estava a cerca de 17 km da superfície, e conseguimos obter leituras complementares do campo magnético que excluem quaisquer anomalias magnéticas locais nos materiais de superfície do cometa," explica Karl-Heinz Glassmeier, pesquisador principal do RPC-MAG a bordo da sonda.

No geral, os dados mostram que o cometa tem um campo magnético de menos de 2 nT (nanotesla) à superfície cometária e em vários locais, com um momento magnético específico de < 3,1 x 10^-5 Am²/kg, valores inferiores aos conhecidos para o material lunar e meteoritos medidos na Terra. O momento de dipolo máximo do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é de 1,6 x 10⁸ Am². Conclui-se que na escala do medidor, o alinhamento magnético na nebulosa protoplanetária é de menor importância.

Se grandes pedaços de material à superfície do 67P/Churyumov-Gerasimenko fossem magnetizados, o ROMAP teria registado variações adicionais no sinal à medida que o Philae voava sobre eles.

"Se qualquer material é magnetizado, deve ser a escalas inferiores a um metro, abaixo da resolução espacial das nossas medições. E se o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é representativo de todos os núcleos cometários, então isso sugere que as forças magnéticas não são suscetíveis de ter desempenhado um papel na acumulação dos blocos de construção planetária maiores que um metro em tamanho," conclui Hans-Ulrich.

"É ótimo ver a natureza complementar das medições da Rosetta e do Philae, trabalhando em conjunto para responder a esta questão simples mas importante de saber se o cometa é magnetizado," conclui Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta da ESA.

Os resultados foram publicados num artigo científico na revista Science.

Fonte: ESA

O mais novo cometa brasileiro

Mais um cometa brasileiro foi descoberto pela equipe do Southern Observatory for Near Earth Asteroids Research (SONEAR).

© Michael Jäger (cometa C/2014 E2 Jacques)

A imagem acima, obtida pelo astrofotógrafo Michael Jäger, mostra o segundo cometa descoberto pela equipe do Observatório SONEAR.

A circular CBET nr. 4085, de 31 de Março de 2015, anunciou a descoberta de um cometa de magnitude 16 realizada  por Cristóvão Jacques em imagens de CCD feitas no dia 27 de Março de 2015, por Cristóvão Jacques, Eduardo Pimentel e João Ribeiro de Barros, com o astrógrafo de 0,28 metros e f/2,2 no Observatório SONEAR em Oliveira, Minas Gerais. O novo cometa foi designado oficialmente como C/2015 F4 Jacques.

O Observatório Remanzacco realizou medidas do objeto. Para isso Ernesto Guido e Nick Howes empilharam 14 exposições sem filtros, com 60 segundos de exposição cada uma, obtidas remotamente no dia 2 de Março de 2015, com o astrógrafo de 0,43 metros e f/6,8 do Telescópio Q62, da rede de telescópios iTelescope em Siding Spring. As imagens mostram que esse objeto é um cometa com condensação central bem definida envolta por uma coma com cerca de 8” de diâmetro e uma cauda com cerca de 15” de comprimento em PA 237.

© Observatório SONEAR (movimento do cometa C/2015 F4 Jacques)

As imagens acima mostram uma sequência do movimento do novo cometa Jacques que culminou na sua descoberta.

O cometa Jacques (C/2015 F4) estará a cerca de 134 milhões de km de distância no dia 8 de agosto, data prevista do periélio, o ponto de sua órbita em que o cometa estará mais perto do Sol, a cerca de 259 milhões de quilômetros, correpondendo a 1,73 UA. A distância do cometa à Terra nesta ocasião será de 0,897 UA, conforme os elementos parabólicos preliminaries para o cometa.

Fonte: Observatório SONEAR e Remanzacco Observatory

Detectado nitrogênio molecular em cometa

A sonda Rosetta da ESA fez a primeira medida de nitrogênio molecular num cometa, fornecendo pistas sobre a temperatura ambiental na qual o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko se formou.

© ESA/Rosetta (cometa Churyumov-Gerasimenko)

Esta imagem efetuada pela Rosetta foi tirada a uma distância de 85,7 km do centro do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko em 14 de março de 2015. A imagem tem uma resolução de 7,3 m/pixel e mede 6,4 x 6,3 km.

A Rosetta chegou neste cometa em Agosto de 2014, e desde então tem coletado extensos dados no cometa e no seu ambiente com seu conjunto de 11 instrumentos científicos.

A medição da taxa de deutério por hidrogênio (D/H) medida no vapor de água ao redor do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. As medições foram realizadas pelo espectrômetro de massa Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis (ROSINA) entre 8 de agosto e 5 de setembro de 2014.

O deutério é um isótopo do hidrogênio com um acréscimo de um nêutron. A proporção de deutério e hidrogênio em água é um diagnóstico chave para determinar em que lugar do Sistema Solar um objeto se originou e a contribuição de asteroides e/ou cometas para os oceanos da Terra.

© ESA/ATG medialab (deutério por hidrogênio no Sistema Solar)

O gráfico acima mostra as diferentes valores de D/H em água observada em vários corpos no Sistema Solar. Os pontos de dados são agrupados por cores como planetas e luas (azul), meteoritos condritos do cinturão de asteroides (cinza), cometas provenientes da nuvem de Oort (roxo) e cometas da família Júpiter (rosa). Os cometas da família Júpiter de Rosetta são destacados em amarelo. Os diamantes representam os dados obtidos no local e os círculos representam os dados obtidos por métodos astronômicos. A parte inferior do gráfico mostra o valor de D/H medida em hidrogênio molecular na atmosfera dos planetas gigantes do Sistema Solar (Júpiter, Saturno, Urano, Netuno) e uma estimativa do valor típico em hidrogênio molecular para a nebulosa protosolar, a partir do qual todos os objetos no nosso Sistema Solar se formou.

A razão para os oceanos da Terra é de 1,56 × 10^–4 (como mostra a linha horizontal azul na parte superior do gráfico). O valor para o Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é de 5,3 x 10^–4, mais de três vezes maior do que para os oceanos da Terra. Estes dados fornecem aspectos sobre a origem dos oceanos da Terra e se asteroides ou cometas contribuiram para o fornecimento de água.

A detecção de nitrogênio molecular tem sido pensada por muito tempo num cometa. O nitrogênio somente havia sido detectado em outros compostos, incluindo a amônia, por exemplo.

Sua detecção é particularmente importante já que o nitrogênio molecular é o tipo mais comum do nitrogênio disponível quando o Sistema Solar estava se formando. Nas regiões externas mais frias, ele provavelmente forneceu a principal fonte de nitrogênio que foi incorporada no gás dos planetas. Ele também dominou a densa atmosfera da lua de Saturno, Titã, e está presente nas atmosferas e nas superfícies congeladas de Plutão e da lua Tritão, de Netuno.

É nessa região externa e fria do nosso Sistema Solar que a família de cometas de onde o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko faz parte, acredita-se tenha se formado.

Os novos resultados são baseados em 138 medidas coletadas pelo instrumento Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis (ROSINA) durante os dias 17 a 23 de Outubro de 2014, quando a Rosetta estava a cerca de 10 km do centro do cometa.

“Identificando o nitrogênio molecular coloca importantes restrições nas condições onde o cometa se formou, pois ele necessita de temperaturas muito baixas para que ele possa ficar aprisionado no gelo”, disse Martin Rubin da Universidade de Bern, principal autor do artigo que apresenta os resultados.

O aprisionamento do nitrogênio molecular no gelo na nebulosa protosolar aconteceu em temperaturas similares àquelas necessárias para aprisionar o monóxido de carbono. Assim para colocar essas restrições no modelo de formação de cometas, os cientistas comparam a razão de nitrogênio molecular com o monóxido de carbono medido no cometa com aquela existente na nebulosa prosolar, com a razão de nitrogênio medido com carbono em Júpiter e no vento solar.

Essa razão para o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é cerca de 25 vezes menor do que os valores protosolares esperados. Os cientistas acreditam que essa depleção pode ser uma consequência do gelo formado em temperaturas muito baixas na nebulosa protosolar.

Um cenário envolve temperaturas entre -250 e -220 graus Celsius, com um aprisionamento relativamente ineficiente de nitrogênio molecular no gelo de água amorfo ou no clatrato em ambos os casos levando diretamente a uma baixa razão.

De maneira alternativa, o nitrogênio molecular poderia ter sido aprisionado de forma mais eficiente em temperatura ainda mais baixa de cerca de -253 graus Celsius na mesma região de Plutão e Tritão, resultando em gelos relativamente enriquecidos de nitrogênio como vistos neles.

O aquecimento subsequente do cometa através do decaimento de nuclídeos radioativos, ou enquanto o cometa se move para mais próximo do Sol, poderia ter sido suficiente para disparar a expulsão de nitrogênio e assim levar a uma redução da razão com o passar do tempo.

“Esse processo em temperaturas muito baixas é similar àquele que deve ter acontecido em Plutão e Tritão para desenvolverem seu gelo rico em nitrogênio e é consistente com o cometa originado do Cinturão de Kuiper”, disse Martin.

O único corpo do Sistema Solar com uma atmosfera rica em nitrogênio é a Terra. A melhor hipótese até hoje sobre sua origem é via placa tectônicas, com vulcões lançando nitrogênio preso nas rochas de silicatos no manto.

Contudo a questão permanece sobre o papel dos cometas na entrega desse importante ingrediente.

“Do mesmo modo que nós queremos aprender sobre o papel dos cometas em trazer a água para a Terra, nós também queremos estabelecer as restrições na entrega de outros ingredientes, especialmente aqueles necessários para gerar os blocos fundamentais da vida, como o nitrogênio”, disse Kathrin Altwegg também da Universidaade de Berna e o principal pesquisador do instrumento ROSINA.

Para avaliar a possível contribuição dos cometas como o da Rosetta para o nitrogênio na atmosfera da Terra, os cientistas assumem que a razão isotópica do ¹⁴N para ¹⁵N no cometa é a mesma que aquela medida para Júpiter e para o vento solar, que reflete a composição da nebulosa protosolar.

Contudo, essa razão isotópica é muito maior do que aquela medida para outras espécies que possuem nitrogênio presentes nos cometas, como a amônia.

A razão ¹⁴N/¹⁵N na Terra localiza-se aproximadamente entre esses dois valores, e se existia uma mistura igual da forma molecular por um lado e da amônia e outros compostos por outro lado, nos cometas, seria no mínimo concebível que o nitrogênio da Terra poderia ter vindo dos cometas.

“Contudo, a quantidade de nitrogênio, encontrada no 67P/Churyumov-Gerasimenko não tem uma mistura igual entre o nitrogênio molecular e o nitrogênio em outras moléculas. Além disso, existe 15 vezes menos nitrogênio molecular, e assim a razão ¹⁴N/¹⁵N da Terra não pode ser reproduzida através da entrega dos cometas da família Júpiter, como o cometa da Rosetta”, disse Martin.

“Esse é outro pedaço do quebra-cabeça em termos do papel dos cometas da família Júpiter na evolução do Sistema Solar, mas o quebra-cabeça nem está perto de ser acabado ainda”, disse o cientista de projeto da Rosetta da ESA, Matt Taylor.

“A Rosetta está a cerca de cinco meses do periélio, e está vendo como a composição dos gases muda no decorrer de tempo, e está tentando decifrar o que ela pode nos dizer sobre a vida passada desse cometa”.

Os resultados desta pesquisa foram publicados na revista Science.

Fonte: ESA

O novo cometa SOHO

Um cometa recém-descoberto pode em breve fazer uma aparição no céu noturno.

© NASA/ESA/SOHO (cometa SOHO-2875)

Uma descoberta casual ocorrida em 18 de fevereiro último, está chamando a atenção de um grupo de astrônomos, que de forma ainda provisória foi denominado de SOHO-2875, porque esta é a descoberta de número 2.875 do Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) da NASA e da ESA.

© SOHO C2 (trajetória do cometa SOHO-2875)

A imagem acima mostra a trajetória do cometa fazendo seu voo rasante nas imediações do disco solar.

O astrônomo Karl Battams do Naval Research Lab, que mantém o site Sungrazer Project, observou que o SOHO-2875 não pertence a família de cometas do grupo de Kreutz. Os cometas rasantes Kreutz são fragmentos oriundos do rompimento de um único cometa gigante ocorrida muitos séculos atrás.

A animação a seguir mostra o cometa apresentando uma cauda quando se movimenta do centro para a esquerda, e na sequência a câmara LASCO C3 do SOHO captou uma CME (Ejeção de Massa Coronal) do Sol.

© SOHO C3 (movimentação do cometa SOHO-2875)

O cometa aparentemente possui 2,5 de magnitude e cerca de 5° a partir da Sol. A cauda agora está cada vez mais evidente.  Pelo menos por enquanto, o cometa parece ter sobrevivido ao calor e marés gravitacionais do Sol.

A União Astronômica Internacional (IAU) nomeou oficialmente o cometa SOHO-2875 de C/2015 D1 (SOHO).

Fonte: NASA e ESA