Não há cavernas de grandes dimensões no interior do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A missão Rosetta, da ESA, fez medições que o demonstram claramente e que resolvem um mistério de longa data.

Os cometas são os restos gelados que sobraram da formação dos planetas, há 4,6 mil milhões de anos. Oito cometas, no total, foram já visitados por sondas e, graças a estas missões, construímos uma imagem das propriedades básicas destas cápsulas cósmicas do tempo. Enquanto se foram descobrindo respostas para algumas perguntas, outras surgiram.

Sabe-se que os cometas são uma mistura de poeiras e gelo, e que se forem totalmente compactos, serão mais pesados que a água. No entanto, as medições anteriores demonstraram que alguns têm densidades extremamente baixas, muito mais baixas que a do gelo de água. A baixa densidade implica que os cometas deverão ser altamente porosos.

Mas será que a porosidade se relaciona com a existência de enormes cavernas ocas no interior dos cometa ou terá a ver com uma estrutura de baixa densidade mais homogénea?

Um novo estudo, publicado na edição desta semana da revista Nature, e levado a cabo por uma equipa liderada por Martin Pätzold, do Rheinische Institut für Umweltforschung an der Universität zu Köln, Alemanha, mostra que o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é também um objeto de baixa densidade mas que não possui um interior cavernoso.

Este resultado vai ao encontro de resultados anteriores do instrumento radar CONCERT da Rosetta que mostram que a cabeça com lobo duplo do cometa é bastante homogénea em escalas espaciais de algumas dezenas de metros.

A explicação mais plausível é a de que a porosidade do cometa seja uma propriedade intrínseca das partículas de poeira misturadas com o gelo que formam o interior. De facto, medições anteriores tinham mostrado que a poeira dos cometas não é tipicamente um sólido compactado, mas sim um agregado "macio" de elevada porosidade e fraca densidade, e os instrumentos COSIMA e GIADA da Rosetta mostraram que este mesmo tipo de grãos de poeira se encontra em 67P/Churyumov-Gerasimenko.

A equipa de Pätzold fez a descoberta usando o RSI (Radio

rádio
O rádio é a banda do espectro electromagnético de maior comprimento de onda (menor frequência) e cobre a gama de comprimentos de onda superiores a 0,85 milímetros. O domínio do rádio divide-se no submilímetro, milímetro, microondas e rádio.

Science Experiment) para estudar a forma como a sonda Rosetta é guiada pela gravidade do cometa, gerada pela sua massa.

O efeito da gravidade sobre o movimento da Rosetta é medido pelas alterações na frequência dos sinais da sonda quando são recebidos em Terra. É uma manifestação do efeito Doppler, que acontece sempre que uma fonte se move em relação ao observador.

Neste caso, a Rosetta estava a ser puxada pela gravidade do cometa, o que alterou a frequência da ligação de rádio à Terra. A antena de 35 metros da ESA, na estação New Norcia, na Austrália, é usada para comunicar com a Rosetta durante as operações de rotina. As variações nos sinais recebidos foram analisadas para se obter uma imagem do campo gravítico do cometa. A existência de grandes cavernas internas teria sido assinalada por uma diminuição na aceleração.

A missão Rosetta, da ESA, é a primeira a realizar esta complicada medição num cometa.

"Segundo a lei da gravidade de Newton, a sonda Rosetta é basicamente atraída por tudo", disse Martin Pätzold, investigador principal do RSI. "Em termos práticos, isto significa que tivemos que retirar a influência, sobre o movimento da Rosetta, do Sol e de todos os planetas – do gigante Júpiter aos planetas anões - bem como dos grandes asteroides da cintura interior de asteroides, para deixarmos apenas a influência do cometa. Felizmente, estes efeitos são bem conhecidos, e é hoje um procedimento comum nas operações da sonda."

Em seguida, tiveram de ser subtraídas a pressão da radiação solar e da cauda de gás que se escapa do cometa. Ambas desviam a sonda do seu curso. O instrumento ROSINA permitiu a Pätzold e à sua equipa calcularem e removerem estes efeitos.

O movimento que sobra é devido a massa do cometa. Para 67P/Churyumov-Gerasimenko obteve-se uma massa ligeiramente inferior a 10 mil milhões de toneladas. As imagens da câmara OSIRIS foram usadas para desenvolver modelos da forma do cometa e permitiram obter um volume de aproximadamente 18,7 km3, o que significa que a densidade é de 533kg/m3.

Obter detalhes do interior só foi possível graças à sorte.

Devido a pouco se saber sobre a atividade do cometa, foi projetada uma trajetória de abordagem cautelosa, de modo a garantir a segurança da sonda e que, mesmo no melhor cenário, levaria a Rosetta a uma aproximação nunca abaixo dos 10 km.

Antes de 2014, e tendo por base observações terrestres que sugeriam que o cometa tinha forma redonda, a equipa do RSI previu que precisava de uma aproximação abaixo dos 10 km para medir a distribuição interna do cometa. A 10 km ou acima dessa distância, apenas se poderia medir a massa total. Mas, à medida que a Rosetta se aproximava, foi revelada a forma estranha do cometa. Afortunadamente para o RSI, a estrutura de dois lobos significava que as diferenças no campo gravítico seriam muito mais pronunciadas e, como tal, mais fáceis de medir ao longe.

"Já estávamos a ver variações no campo gravítico a 30 km de distância", disse Pätzold.

Quando a Rosetta atingiu a órbita dos 10 km, o RSI foi capaz de obter medições detalhadas, dando à equipa uma elevada confiança nos resultados e levando-a a acreditar que poderão ser ainda melhores.

Em Setembro, a Rosetta será guiada para um impacto controlado na superfície do cometa. A manobra será um desafio único para os especialistas em dinâmica de voo do ESOC (Centro Europeu de Operações Espaciais), da ESA, em Darmstadt, Alemanha. À medida que a Rosetta for ficando cada vez mais perto, o complexo campo de gravidade do cometa irá tornar a navegação mais difícil. Mas as medidas do RSI serão mais precisas, o que irá permitir à equipa verificar se existem ou não cavernas com apenas algumas centenas de metros de diâmetro.

Fonte da notícia: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Inside_Rosetta_s_comet