COMETA FAZ "PIT STOP" PERTO DOS ASTEROIDES DE JÚPITER 2 de março de 2021
Os astrónomos encontraram um cometa vagueante fazendo uma paragem perto de Júpiter antes de possivelmente continuar viagem. O visitante gelado tem muita companhia. Está situado perto da família de asteroides capturados conhecidos como Troianos que co-orbitam o Sol ao lado de Júpiter. Esta é a primeira vez que um objeto parecido com um cometa foi avistado perto da população de asteroides Troianos. As observações pelo Telescópio Espacial Hubble revelam que o objeto está a mostrar sinais de transitar de um corpo gelado parecido a um asteroide para um cometa ativo, mostrando uma cauda longa, jatos que libertam gases e material, e rodeando-se numa cabeleira de poeira e gás.
Crédito: NASA, ESA e B. Bolin (Caltech)
Depois de viajar vários milhares de milhões de quilómetros em direção ao Sol, um jovem e instável objeto parecido com um cometa, orbitando entre os gigantes gasosos, encontrou ao longo do caminho um lugar de estacionamento temporário. O objeto estabeleceu-se perto de uma família de antigos asteroides capturados, chamados Troianos, que orbitam o Sol ao lado de Júpiter. Esta é a primeira vez que um objeto semelhante a um cometa foi avistado perto da população Troiana.
O visitante inesperado pertence a uma classe de corpos gelados encontrados no espaço entre Júpiter e Neptuno. Chamados "Centauros", tornam-se ativos pela primeira vez quando aquecidos à medida que se aproximam do Sol e fazem a transição dinâmica para um objeto mais parecido a um cometa.
Instantâneos no visível pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA revelam que o objeto vagabundo mostra sinais de atividade cometária, como uma cauda, gases emitidos na forma de jatos e uma cabeleira envolvente de poeira e gás. Observações anteriores feitas pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA proporcionaram pistas sobre a composição do objeto semelhante a um cometa e os gases que conduzem a sua atividade.
"Somente o Hubble poderia detetar características ativas parecidas às dos cometas, tão longe e com detalhes tão altos, e as imagens mostram claramente estas características, como uma cauda larga com aproximadamente 640.000 km e características de alta resolução perto do núcleo devido a uma cabeleira e jatos," disse Bryce Bolin do Caltech, em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia.
Descrevendo a captura do Centauro como um evento raro, Bolin acrescentou: "O visitante deve ter entrado na órbita de Júpiter pela trajetória ideal para ter este tipo de configuração que lhe dá a aparência de partilhar a sua órbita com o planeta. Estamos a investigar como foi capturado por Júpiter e acabou por ficar entre os Troianos. Mas pensamos que pode estar relacionado com o facto de que teve um encontro relativamente próximo com Júpiter."
O artigo da equipa foi publicado dia 11 de fevereiro na revista The Astronomical Journal.
As simulações de computador da equipa de investigação mostram que o objeto gelado, chamado P/2019 LD2 (ATLAS), provavelmente passou perto de Júpiter há cerca de dois anos. O planeta então lançou gravitacionalmente o visitante rebelde para a localização co-orbital do grupo de asteroides Troianos, situados orbitalmente "à frente" de Júpiter a mais ou menos 700 milhões de quilómetros.
O objeto errante foi descoberto no início de junho de 2019 pelos telescópios ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) da Universidade do Hawaii, localizados nos vulcões extintos, um em Mauna Kea e o outro em Haleakala. O astrónomo amador japonês Seiichi Yoshida avisou a equipa do Hubble sobre a possível atividade cometária. Os astrónomos então analisaram dados de arquivo do ZTF (Zwicky Transient Facility), um levantamento de campo amplo situado no Observatório Palomar, na Califórnia, e perceberam que o objeto estava claramente ativo nas imagens de abril de 2019.
Os cientistas então realizaram observações de acompanhamento no Observatório de Apache Point, no estado norte-americano do Novo México, que também sugeriram a atividade. A equipa observou o cometa usando o Spitzer poucos dias antes deste se reformar em janeiro de 2020, e identificaram gás e poeira em torno do núcleo do cometa. Estas observações convenceram a equipa a usar o Hubble para dar uma olhadela mais pormenorizada. Auxiliados pela visão nítida do Hubble, os investigadores identificaram a cauda, a estrutura da cabeleira e o tamanho das partículas de poeira e a sua velocidade de ejeção. Estas imagens ajudaram-nos a confirmar que as características se devem a uma atividade relativamente nova semelhante às dos cometas.
Embora a localização de LD2 seja surpreendente, Bolin pergunta-se se esta paragem pode ser comum entre os cometas que se dirigem em direção ao Sol. "Isto pode ser parte do percurso que fazem no nosso Sistema Solar, através dos Troianos de Júpiter até ao Sistema Solar interior," disse.
O convidado inesperado provavelmente não ficará entre os asteroides por muito tempo. As simulações de computador mostram que terá outro encontro próximo com Júpiter daqui a cerca de dois anos. O planeta gigante vai expulsar o cometa do grupo, e continuará a sua viagem até ao Sistema Solar interior.
"É interessante ver que Júpiter está a 'jogar' com este objeto e a mudar o seu comportamento orbital trazendo-o para o Sistema Solar interior," disse Carey Lisse, membro da equipa e do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, no estado norte-americano de Maryland. "Júpiter controla o que está a acontecer com os cometas quando entram no Sistema Solar interior, alterando as suas órbitas."
O intruso gelado é provavelmente um dos membros mais recentes da "brigada" de cometas a ser expulso da sua casa gelada na Cintura de Kuiper para a região do planeta gigante por meio de interações com outro objeto da mesma Cintura de Kuiper. Localizada para lá da órbita de Neptuno, a cintura de Kuiper é um refúgio de remanescentes gelados da construção dos nossos planetas há 4,6 mil milhões de anos, contendo milhões de objetos, e ocasionalmente estes objetos "raspam" ou têm colisões que alteram drasticamente as suas órbitas na cintura de Kuiper para dentro da região do planeta gigante.
Esta brigada de relíquias geladas tem uma viagem acidentada em direção ao Sol. "Saltam" gravitacionalmente de um planeta exterior para o próximo num jogo de "pinball" celeste antes de alcançarem o Sistema Solar interior, aquecendo à medida que se aproximam do Sol. Os investigadores dizem que os objetos passam tanto tempo, ou mais, em torno dos planetas gigantes, puxando-os gravitacionalmente - cerca de 5 milhões de anos - do que a atravessar o Sistema Solar interior onde vivemos.
"Os cometas de 'período curto', do Sistema Solar interior, fragmentam-se cerca de uma vez por século," explicou Lisse. "De modo que para manter o número de cometas locais que vemos hoje, pensamos que esta brigada tem que fornecer um novo cometa de curto período a cada 100 anos."
A observação da libertação de gases num cometa a 750 milhões de quilómetros do Sol (onde a intensidade da luz do Sol é 1/25 da intensidade que a Terra recebe) surpreendeu os investigadores. "Ficámos intrigados ao ver que o cometa tinha acabado de começar a tornar-se ativo pela primeira vez tão longe do Sol, a distâncias onde a água gelada mal começa a sublimar," disse Bolin.
A água permanece gelada num cometa até este atingir aproximadamente 320 milhões de quilómetros do Sol, onde o calor da luz solar converte o gelo em gás que escapa do núcleo na forma de jatos. Portanto, a atividade sinaliza que a cauda pode não ser feita de água. De facto, as observações do Spitzer indicaram a presença de monóxido de carbono e dióxido de carbono, que podem estar a conduzir a criação da cauda e dos jatos vistos no cometa na órbita de Júpiter. Estes voláteis não precisam de muita luz solar para aquecer a sua forma gelada e converterem-se em gás.
Assim que o cometa for expulso da órbita de Júpiter e prosseguir viagem, poderá encontrar-se de novo com o planeta gigante. "Os cometas de curto período como LD2 encontram o seu destino ao serem lançados em direção ao Sol e desintegrando-se totalmente, atingindo um planeta ou aventurando-se demasiado perto de Júpiter mais uma vez e sendo expulsos do Sistema Solar, que é o destino mais comum," disse Lisse. "As simulações mostram que daqui a cerca de 500.000 anos, há 90% de probabilidade de que este objeto seja expelido do Sistema Solar e se torne um cometa interestelar."
