O cometa interestelar 2I / Borisov está fornecendo um vislumbre dos blocos de construção planetários de outro sistema estelar, usando novas observações do telescópio espacial Hubble da NASA.

Borisov é o primeiro cometa conhecido a se originar de um sistema estelar diferente do nosso. As medições mostram que ele tem uma abundância incomum de monóxido de carbono, muito diferente dos cometas que pertencem ao nosso sistema solar. Os pesquisadores dizem que sua composição incomum aponta para um provável local de nascimento de um disco circunstelar rico em carbono ao redor de uma classe anã vermelha fria de estrelas. Essas observações são uma excelente oportunidade para obter uma amostra da química do material em um disco primordial ao redor de outra estrela.

Os cometas são amostras condensadas de gás, gelo, e poeira que se forma girando no disco ao redor de uma estrela durante o nascimento de seus planetas. Estudar cometas é importante porque os astrônomos ainda estão tentando entender o papel que desempenham na formação de planetas. Eles também podem redistribuir material orgânico entre os jovens planetas, e pode ter trazido água para a Terra primitiva. Essas atividades provavelmente estão acontecendo em outros sistemas planetários, como demonstrado pela maquiagem de Borisov.

"Com um cometa interestelar passando por nosso próprio sistema solar, é como se tivéssemos uma amostra de um planeta orbitando outra estrela aparecendo em nosso próprio quintal, "disse John Noonan do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, Tucson, que é membro da equipe de pesquisa do Hubble liderada por Dennis Bodewits da Auburn University no Alabama.

A equipe usou a sensibilidade ultravioleta única do Hubble para detectar espectroscopicamente o gás monóxido de carbono escapando do núcleo sólido do cometa Borisov. O espectrógrafo de origens cósmicas de Hubble observou o cometa em quatro ocasiões distintas, a partir de 11 de dezembro, 2019 a 13 de janeiro, 2020, o que permitiu aos pesquisadores ver a composição química do objeto mudar rapidamente, como diferentes misturas de gelo, incluindo monóxido de carbono, oxigênio, e água, sublimado sob o calor do sol.

Os astrônomos do Hubble ficaram surpresos ao descobrir que a coma do cometa interestelar, a nuvem de gás em torno do núcleo, contém uma grande quantidade de gás monóxido de carbono, pelo menos 50% mais abundante que o vapor de água. Esta quantidade é mais de três vezes maior do que a quantidade medida anteriormente para qualquer cometa entrando no sistema solar interno. A medição da água foi feita pelo satélite Neil Gehrels-Swift da NASA, cujas observações foram conduzidas em conjunto com o estudo de Hubble.

O gelo de monóxido de carbono é muito volátil. Não é preciso muita luz solar para aquecer o gelo e convertê-lo em gás que escapa do núcleo de um cometa. Para monóxido de carbono, esta atividade ocorre muito longe do Sol, cerca de 11 bilhões de milhas de distância, mais do que o dobro da distância de Plutão em seu ponto mais distante do sol. Em contraste, a água permanece em sua forma gelada até cerca de 200 milhões de milhas do Sol, a distância aproximada da borda interna do cinturão de asteróides.

Contudo, para o cometa Borisov, as medições do Hubble sugerem que algum gelo de monóxido de carbono foi bloqueado dentro do núcleo do cometa, revelado apenas quando o calor do Sol removeu as camadas de gelo de água. "A quantidade de monóxido de carbono não caiu como esperado conforme o cometa se afastou do Sol. Isso significa que estamos vendo as camadas primitivas do cometa, que realmente refletem do que este objeto é feito, "Bodewits explicou." Por causa da abundância de gelo de monóxido de carbono que sobreviveu tão perto do Sol, pensamos que o cometa Borisov vem de um lugar muito mais frio e de um disco de detritos muito diferente ao redor de uma estrela do que o nosso. "

Dentro de 200 milhões de milhas do Sol, as taxas de vazamento de água da superfície de um cometa são quase sempre muito maiores do que as de monóxido de carbono, disseram os pesquisadores. Apenas cerca de um ou dois cometas conhecidos do sistema solar desafiaram essa regra. "O que Hubble mediu no cometa Borisov não é uma propriedade da maioria dos cometas do sistema solar, "Bodewits disse." É por isso que o cometa Borisov se destacou para nós, porque raciocinamos que Borisov é provavelmente um representante do sistema estelar de onde ele vem. "

Os pesquisadores sugerem que o cometa pode ter sido ejetado de um disco rico em carbono de fragmentos de gelo ao redor de uma estrela anã vermelha, o tipo mais comum de estrela em nossa galáxia, a Via Láctea. As anãs vermelhas são mais fracas e menos massivas que o sol. Seus discos circunstelares, Portanto, pode ser muito mais frio do que nosso sistema solar. “Essas estrelas têm exatamente as baixas temperaturas e luminosidades onde um cometa poderia se formar com o tipo de composição encontrada no cometa Borisov, "Noonan disse.

Um grande planeta do tamanho de Júpiter pode ter chutado o cometa para fora do sistema alienígena. Os pesquisadores disseram que muitas anãs vermelhas têm grandes planetas orbitando em uma região distante o suficiente de sua estrela hospedeira, onde o monóxido de carbono existe em sua forma gelada. "Se um planeta do tamanho de Júpiter migra para dentro, poderia expulsar muitos desses cometas, "Bodewits disse.

O cometa Borisov foi localizado em 30 de agosto de 2019, pelo caçador de cometas Gennady Borisov na Crimeia. O cometa vagabundo se assemelha a outros cometas do sistema solar, mas os astrônomos determinaram suas origens interestelares com base em seu caminho orbital. Desde sua descoberta, uma série de telescópios, incluindo Hubble, observaram o cometa enquanto ele viajava pelo sistema solar e balançava além do sol. Eventualmente, ele deixará o sistema solar e continuará sua jornada através do espaço.

O cometa Borisov é o primeiro cometa interestelar genuíno a visitar o sistema solar. O primeiro visitante vagabundo conhecido foi um objeto chamado 1I / `Oumuamua, que foi descoberto em 2017 enquanto viajava para longe do sol. Ao contrário de um cometa normal, `Oumuamua não tinha uma coma visível de escape de gás e poeira ao seu redor, portanto, os astrônomos não podiam usar a espectroscopia para amostrar seu conteúdo químico para caracterizá-lo.

Os astrônomos esperam encontrar mais desses cometas errantes de fora do sistema solar com telescópios atuais e futuros que varrem todo o céu.

Os resultados da equipe aparecerão no diário Astronomia da Natureza .