Como criar um cometa “patinho de borracha”

67P_NavCam_Rosetta_210315O cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, visto pela sonda Rosetta a 21 de março de 2015.
Crédito: ESA/Rosetta/NavCam.

Antes de sabermos como eram os núcleos dos cometas, era frequente serem representados como corpos arredondados, ligeiramente irregulares. A passagem das primeiras sondas por estes objetos revelou, no entanto, uma realidade muito mais bizarra. Metade dos cometas até agora visitados apresentam estranhas formas bilobadas com evidências de estruturas internas estratificadas. Um dos casos mais notáveis é o do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, atualmente a ser estudado pela sonda europeia Rosetta.

Recorrendo a simulações computorizadas tridimensionais, Martin Jutzi da Universidade de Berna, na Suíça, e Erik Asphaug da Universidade do Estado do Arizona, nos Estados Unidos, demonstraram como estas morfologias poderão ter sido criadas por colisões a baixas velocidades entre objetos de tamanhos ligeiramente diferentes. Este trabalho foi divulgado na semana passada num artigo publicado na revista Science Express.

simulacao_colisao_cometesimais_baixa_velocidade_02Simulação de uma colisão a baixa velocidade entre duas esferas de gelo.
Crédito: M.Jutzi e E. Asphaug.

Os dois investigadores correram cerca de 100 simulações encenando a lenta aproximação de duas esferas de gelo com cerca de 1 km de diâmetro. O que descobriram foi que quando as colisões são ligeiramente descentradas, o objeto de tamanho mais pequeno deixa vestígios dos seus materiais na superfície do objeto maior, antes de progredir na direção oposta numa velocidade significativamente inferior. Presos numa dança gravitacional, os dois objetos acabam por se fundir cerca de um dia após a primeira colisão, criando um corpo com a típica morfologia bilobada.

Estas colisões deverão ter sido muito comuns no início da formação do Sistema Solar. “Os cometas e os seus percursores formaram-se na região dos planetas exteriores, possivelmente milhões de anos antes da formação dos planetas”, explicou Martin Jutzi. “A reconstrução do processo de formação dos cometas poderá fornecer informações cruciais acerca da fase inicial de formação dos planetas, como por exemplo, o tamanho inicial dos blocos de construção dos planetas – os chamados planetesimais ou cometesimais do Sistema Solar exterior.”

O modelo apresentado por Jutzi e Asphaug permite compreender os mecanismos básicos de acreção dos núcleos dos cometas e as respetivas implicações nas suas estruturas internas. As simulações indicam que as principais formações observadas na superfície destes objetos poderão ser reproduzidas por colisões de pares de cometesimais a baixas velocidades. Estas colisões resultariam numa compactação mínima da estrutura interna dos cometas, o que é compatível com as baixas densidades medidas nestes objetos.

“Estas lentas fusões poderão representar a fase inicial, mais tranquila, da formação dos planetas – antes de corpos de grandes dimensões excitarem o sistema ao ponto de se alcançarem velocidades disruptivas – o que suporta a ideia de que os núcleos cometários são remanescentes primordiais de uma primeira aglomeração de pequenos corpos”, disse Martin Jutzi. Esta hipótese poderá vir a ser testada em futuras missões, usando instrumentos de radar com capacidade para observarem diretamente a estrutura interna destes objetos.

Podem encontrar todos os detalhes deste trabalho aqui.

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