A mais de 4,8 mil milhões de quilómetros da Terra, um antigo objeto gelado está lentamente a despertar.

À medida que se desloca mais para dentro do Sistema Solar, o corpo gelado conhecido como Centauro 450P/LONEOS começou a libertar gás e poeira - um comportamento mais frequentemente associado aos cometas do que aos centauros, os pequenos objetos gelados que normalmente orbitam entre Júpiter e Neptuno.

Agora, investigadores liderados pelo cientista planetário e professor associado da Universidade da Flórida Central, Charles Schambeau, afirmam que poderão estar a testemunhar as fases iniciais da transformação de um centauro num cometa.

Utilizando observações do Telescópio Espacial James Webb da NASA e do telescópio Gemini North, no Hawaii, os cientistas detetaram dióxido de carbono, poeira gelada e sinais de atividade térmica recente em torno de 450P/LONEOS. As descobertas, aceites para publicação na revista The Planetary Science Journal, poderão fornecer novas informações sobre como corpos gelados distantes evoluem para cometas ativos à medida que migram para o interior do Sistema Solar.

"Os centauros são cientificamente importantes porque pensa-se que são objetos de transição que tiveram origem mais longe no Sistema Solar e que estão a evoluir lentamente para se tornarem cometas da família de Júpiter. Nesse sentido, proporcionam-nos uma forma de estudar material relativamente primitivo do Sistema Solar exterior, enquanto este começa a responder a um aquecimento solar mais intenso".

Um encontro próximo com Saturno

Os investigadores pensam que 450P/LONEOS começou a "acordar" depois de um encontro gravitacional próximo com Saturno, em 1992, ter alterado significativamente a sua órbita.

A equipa de investigação, que incluiu a investigadora científica Maria Womack, do Grupo de Ciências Planetárias, o professor Yan Fernandez e o estudante Aren Beck, descobriu que a interação deslocou o objeto para dentro, a partir de uma trajetória mais distante, aproximando o seu periélio - o ponto da sua órbita mais próximo do Sol - de Júpiter.

À medida que o centauro se aproximava do Sol, os investigadores observaram a formação gradual de uma ténue cabeleira, uma nuvem de gás e poeira que envolve o objeto e que é frequentemente associada à atividade cometária. A monitorização contínua entre 2019 e 2024 revelou que a cabeleira se tornou cada vez mais visível à medida que a distância do objeto em relação ao Sol diminuía.

"Esse aumento do aquecimento solar pode tornar mais quente a superfície e as camadas subsuperficiais do núcleo", afirma Schambeau. "À medida que essas camadas aquecem, gelos voláteis ou gases retidos podem ser libertados, o que pode arrastar poeira para longe da superfície e produzir uma cabeleira".

Detetando dióxido de carbono no espaço profundo

Uma das descobertas mais significativas do estudo provém do Telescópio Espacial James Webb, que detetou gás de dióxido de carbono em torno de 450P/LONEOS a uma distância em que a água congelada comum normalmente se sublimaria eficazmente.

Os investigadores encontraram fortes evidências da emissão de dióxido de carbono, mas nenhum sinal de vapor de água ou monóxido de carbono, o que sugere que o dióxido de carbono é provavelmente o responsável pela atividade do centauro.

As observações revelaram também grãos de poeira gelada no interior da cabeleira, incluindo possíveis sinais de gelo de água cristalino - material que poderá preservar evidências da evolução térmica do objeto à medida que este é aquecido na sua nova órbita.

"A deteção de dióxido de carbono foi importante porque identificou diretamente um dos gases que provavelmente está a impulsionar a atividade", afirma Schambeau. "À distância de 450P em relação ao Sol, o núcleo é demasiado frio para que a sublimação normal do gelo seja a principal fonte de atividade; por isso, a deteção de CO₂ dá-nos uma pista importante sobre o que está a alimentar a cabeleira. O possível gelo cristalino também é interessante porque sugere que parte do gelo na cabeleira sofreu aquecimento ou transformação física, em vez de permanecer completamente inalterado desde a sua formação".

Compreendendo como os cometas surgem

Apenas uma fração relativamente pequena dos centauros conhecidos apresenta atividade visível, o que torna objetos como 450P/LONEOS especialmente valiosos para estudar como os corpos gelados primitivos evoluem ao longo do tempo.

A investigação sugere que a atividade recente do objeto pode estar ligada ao aquecimento sob a sua superfície. À medida que o gelo amorfo enterrado - uma forma irregular de gelo que retém gases no interior da sua estrutura porosa - aquece e se transforma em gelo cristalino, liberta dióxido de carbono para o espaço, arrastando consigo poeira e criando a cabeleira.

"Pensamos que este processo pode explicar como 450P se tornou ativo depois da sua órbita ter mudado e de ter começado a receber mais luz solar", afirma Schambeau. "O gás libertado pode escapar através do núcleo poroso e elevar grãos de poeira para a cabeleira circundante".

Em conjunto, estas descobertas podem proporcionar aos cientistas uma melhor compreensão de como os corpos gelados distantes evoluem gradualmente para se tornarem os cometas ativos que visitam periodicamente o Sistema Solar interior.

"O estudo de objetos como 450P ajuda-nos a estabelecer ligações entre diferentes fases da evolução dos pequenos corpos", afirma Schambeau. "Os centauros estão provavelmente relacionados com os objetos transneptunianos e alguns acabarão por se tornar cometas de período curto. Ao estudar a sua atividade, as propriedades da superfície e a composição de substâncias voláteis, podemos aprender como os núcleos dos cometas se alteram à medida que se deslocam para o interior do Sistema Solar, durante quanto tempo preservam os gelos primitivos e que processos físicos transformam um corpo gelado, que de outra forma permaneceria inativo, num cometa ativo".

// Universidade da Flórida Central (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv)

Quer saber mais?

450P/LONEOS:
NASA/JPL
Wikipedia

Centauro:
Wikipedia
Centro de Planetas Menores da UAI

Cometa:
Wikipedia

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
ESA
ESA/Webb
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Observatório Internacional Gemini:
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