Cometas contêm mais poeira que gelo

2005-10-18

Em cima:Esta imagem mostra o material ejectado pelo cometa Tempel 1, resultado da colisão com o impactor da Deep Impact. A imagem foi obtida pela câmara de alta resolução (HRI) a bordo da nave principal, 13 segundos após o impacto. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UMD. Em baixo: Imagem obtida pelo Hubble, a 14 de Junho de 2005, que mostra uma explosão no Tempel 1. A imagem revela um jacto estendendo-se por 2200 Km e apontando na direcção do Sol. Crédito: NASA, ESA, P. Feldman (Johns Hopkins University), and H. Weaver (Johns Hopkins University/Applied Physics Lab).
Observações do cometa
cometa
Os cometas são pequenos corpos irregulares, compostos por gelos (de água e outros) e poeiras. Os cometas têm órbitas de grande excentricidade à volta do Sol. As estruturas mais importantes dos cometas são o núcleo, a cabeleira e as caudas.
9P/Tempel 1, realizadas pela sonda Rosetta (ESA
European Space Agency (ESA)
A Agência Espacial Europeia foi fundada em 1975 e actualmente conta com 15 países membros, incluindo Portugal.
) após a colisão do Deep Impact, sugerem que os cometas são afinal “corpos celestes sujos e gelados”, em vez de “corpos celestes gelados e sujos”, como anteriormente se pensava.

Os cometas passam a maior parte da sua vida num ambiente de baixa temperatura, afastados do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
. A sua composição química, relativamente inalterada desde a sua formação, transporta informação muito importante sobre a origem do Sistema Solar
Sistema Solar
O Sistema Solar é constituído pelo Sol e por todos os objectos que lhe estão gravitacionalmente ligados: planetas e suas luas, asteróides, cometas, material interplanetário.
.

A 4 de Julho de 2005, a missão Deep Impact (NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) enviou um impactor na direcção do cometa Tempel 1 com o objectivo de atingir a sua superfície, de forma a ser possível estudar o núcleo do cometa
núcleo de um cometa
O núcleo de um cometa é a parte sólida e gelada, localizada no centro da cabeça do cometa e é constituído por poeiras e gases gelados. O diâmetro dos núcleos cometários tem tipicamente entre 10 e 20 km.
(ver notícias de 04/07/2005, 01/07/2005, 04/07/2005, 05/07/2005, 08/07/2005, 08/07/2005, 14/07/2005). Telescópios de todo o mundo, na Terra e no espaço, observaram o evento.

O impactor de cobre, com 370 kg, atingiu o cometa com uma velocidade relativa de 10,2 km/s. Era esperado que a colisão gerasse uma cratera com um diâmetro de 100 a 125 metros e ejectasse material do cometa. Com efeito, o impacto criou uma cratera com 60 km de diâmetro, e vaporizou 4500 toneladas
tonelada (t)
A tonelada (t) é uma unidade de massa equivalente a 1000 kg.
de água, mas, surpreendentemente, libertou ainda mais poeira.

Os instrumentos ultra sensíveis da sonda Rosetta observaram continuamente o cometa Tempel 1 desde 3 dias antes do impacto até 10 dias depois. A sonda encontrava-se a cerca de 80 milhões de quilómetros do cometa, numa posição privilegiada para observar o evento. O seu sistema de imagem OSIRIS permitiu aos cientistas observarem o núcleo do cometa antes e depois do impacto. O OSIRIS compreende uma câmara de campo estreito NAC (do inglês narrow-angle camera) e uma câmara de campo largo WAC (do inglês wide-angle camera). Ambas captaram, em filtros diferentes, a extensa cabeleira de poeira provocada pelo impacto.

A poeira é detectada porque reflecte a luz solar. Nas horas e dias que se seguiram ao impacto, sabe-se que apareceu mais poeira devido ao aumento do brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
da cabeleira do cometa
cabeleira de um cometa
A cabeleira (ou coma) de um cometa é uma nuvem de gás e poeira que circunda o núcleo do cometa e cujo diâmetro pode atingir os milhões de quilómetros. A cabeleira só se forma quando o cometa se aproxima do Sol, a distâncias inferiores à órbita de Júpiter, pois é quando o calor do Sol é suficiente para sublimar parte do gelo do núcleo. A cabeleira e o núcleo formam a cabeça do cometa.
. Primeiro, formou-se uma nuvem, em forma de semi-círculo, devido à geometria das emissões da cratera. Mais tarde, os raios solares aceleraram a poeira para longe do cometa. A análise da distância da nuvem de poeira ao núcleo do cometa em várias imagens obtidas pela NAC permitiu determinar a velocidade da poeira. As partículas de poeira deslocaram-se a velocidades aproximadamente de 110 m/s, algumas alcançando 300 m/s. A análise do aumento do brilho devido ao impacto permitiu determinar a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
total de partículas de poeira ejectadas pela colisão.

Por sua vez, a WAC detectou os radicais OH, pois as moléculas
molécula
Uma molécula é a unidade mais pequena de um composto químico, sendo constituída por um ou mais átomos, ligados entre si pelas interacções dos seus electrões.
de água (H2O) que se soltaram com a colisão do impactor foram partidas pelos raios ultravioletas
ultravioleta
O ultravioleta á a banda do espectro electromagnético que cobre a gama de comprimentos de onda entre os 91,2 e os 350 nanómetros. Esta radiação é largamente bloqueada pela atmosfera terrestre.
solares em OH e H. As observações permitiram determinar o conteúdo de vapor de água (1,5 x 1032 moléculas de água, ou seja, 4,5 x 106 kg) libertada pelo impacto.

Os cientistas puderam então calcular a razão da massa de poeira/massa de gelo correspondente e os resultados mostraram que esta é maior que 1, indicando que os cometas são afinal corpos celestes compostos por poeira unida pelo gelo, e não corpos celestes compostos por gelo contaminado por poeira.

O núcleo de gelo do Tempel 1, com um tamanho aproximado ao do centro de Paris, é dinâmico e volátil. Mesmo antes do impacto, o Telescópio Espacial Hubble
Hubble Space Telescope (HST)
O Telescópio Espacial Hubble é um telescópio espacial que foi colocado em órbita da Terra em 1990 pela NASA, em colaboração com a ESA. A sua posição acima da atmosfera terrestre permite-lhe observar os objectos astronómicos com uma qualidade ímpar.
(NASA/ESA) identificou um novo jacto de poeira saindo do cometa gelado. Ninguém sabe ao certo o que provoca estas explosões.

Pensava-se que o impacto talvez desencadeasse explosões de poeira e gás, produzindo uma nova área activa na superfície do cometa. Mas tal não aconteceu, pois não foram encontradas evidências de aumento das explosões nos dias a seguir ao impacto. Isto sugere que, em geral, os impactos provocados pelos meteoróides não são a causa das explosões.

Os cientistas esperam fazer a reconstrução 3D da nuvem de poeira em torno do cometa, combinando as imagens da OSIRIS com outras obtidas em observatórios localizados na Terra.

Fonte da notícia: http://www.esa.int/esaCP/SEMUSK5Y3EE_index_0.html