Dados Recolhidos pela Sonda Rosetta Favorecem Hipótese de Formação dos Cometas

O cometa McNaught C/2006 P1 em Janeiro de 2007. Apesar da sua cauda ter uma extensão de dezenas de milhões de quilómetros, o núcleo do cometa tem apenas alguns quilómetros. Os cientistas tentam perceber como se formaram estes núcleos cometários, uma questão fundamental para a compreensão da formação do próprio Sistema Solar. Crédito: Gordon Garradd.

O cometa McNaught C/2006 P1 em Janeiro de 2007. Apesar da sua cauda ter uma extensão de dezenas de milhões de quilómetros, o núcleo do cometa tem apenas alguns quilómetros. Os cientistas tentam perceber como se formaram estes núcleos cometários, uma questão fundamental para a compreensão da formação do próprio Sistema Solar.
Crédito: Gordon Garradd.

A sonda Rosetta está em órbita do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko há quase dois anos. Durante este período os seus instrumentos, bem como os da sua sonda auxiliar Philae, que pousou na superfície, recolheram informações preciosas sobre as propriedades físicas do cometa e a forma como interage com a radiação e vento solares. Estes dados favorecem fortemente uma das hipóteses, um dos modelos que explica a formação destes corpos segundo a qual estes são agregados fracamente ligados de material primordial do disco proto-planetário que deu origem ao Sistema Solar. Se o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é um cometa típico, e este é um grande “se”, então a maioria dos cometas é formada por material primordial da nebulosa, que sofreu poucas alterações desde há 4.5 mil milhões de anos, tornando-os por isso em elos fundamentais para a compreensão da formação do Sistema Solar.

O cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, o alvo de estudo da sonda Rosetta. É bem visível a sua estrutura bilobada e os jactos de gás, resultantes da sublimação de gelos sub-superficiais. Crédito: ESA.

O cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, o alvo de estudo da sonda Rosetta.
É bem visível a sua estrutura bilobada e os jactos de gás, resultantes da sublimação de gelos sub-superficiais.
Crédito: ESA.

Existem duas hipóteses principais que tentam explicar a formação dos cometas e que diferem num ponto importante: uma delas sugere que os núcleos cometários actuais correspondem a objectos em que houve já alteração das condições físicas do material primordial do disco proto-planetário, por outras palavras, o material que os compõe é uma amostra adulterada desse material; a outra hipótese sugere que o material que os compõe é uma amostra bona fide do material primordial. As hipóteses têm um ponto de partida comum: sementes cometárias sob a forma de pequenos grãos de poeira, rocha e gelo com cerca de 1 centímetro. A partir daqui o enredo diverge.

A primeira hipótese/modelo, designada por “Collisional Rubble Pile Theory”, propõe um cenário no qual uma grande população de objectos trans-neptunianos (TNOs) se terá formado rapidamente, por colisão e agregação dos pequenos grãos, ao longo de 1 milhão de anos. Alguns destes objectos terão atingindo tamanhos até 400 quilómetros de diâmetro. O calor das colisões e o decaimento de elementos radioactivos no seu interior levou à migração dos materiais mais densos para o interior, um processo designado por “diferenciação”. Ao longo de mais 400 milhões de anos, os corpos assim formados continuaram a crescer, capturando material, agora mais escasso, do disco proto-planetário, alguns deles atingindo o tamanho de Plutão e Eris. Segundo esta hipótese, os núcleos cometários que hoje observamos seriam os fragmentos de colisões entre estes TNOs no Sistema Solar primordial, e portanto seriam formados por materiais que já tinham sofrido algum processamento.

As duas teorias rivais para a formação de núcleos cometários. Crédito: ESA.

As duas hipóteses rivais para a formação de núcleos cometários.
Crédito: ESA.

A hipótese rival, designada por “Primordial Rubble Pile Theory”, sugere uma outra via. Depois da formação dos TNOs referidos, os grãos que sobraram no disco proto-planetário colidiram a baixa velocidade, crescendo lentamente até atingirem tamanhos típicos de 5 quilómetros, altura em que o material do disco proto-planetário ter-se-ia esgotado. Note-se que, quando dois corpos colidem a baixa velocidade podem facilmente ficar “colados” ao passo que colisões a alta velocidade resultam invariavelmente na fragmentação dos corpos originais. Segundo a hipótese/modelo, os TNOs maiores deram também uma ajuda. Com a sua influência gravitacional, terão alterado as órbitas dos cometas recém formados possibilitando a colisão suave de núcleos cometários com alguns quilómetros de dimensão, dando origem a cometas com a forma de um altere (bilobados) como o próprio 67P/Churyumov-Gerasimenko ou o cometa de Halley.

Vários indícios recolhidos pelos instrumentos da Rosetta sugerem que o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é composto de material primordial. Crédito: ESA.

Vários indícios recolhidos pelos instrumentos da Rosetta sugerem que o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é composto de material primordial.
Crédito: ESA.

Cada hipótese/modelo faz uma série de previsões relativas à composição e propriedades dos núcleos cometários que podem ser confrontadas com as observações. Os dados recolhidos pela Rosetta para o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko favorecem claramente a segunda hipótese e reforçam a importância do estudo dos cometas para a compreensão da formação do Sistema Solar.

(Fonte: ESA)

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