Imagens do cometa 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak obtidas em 19 de março, 2017 usando o telescópio Discovery Channel. A maior parte da emissão do coma foi removida artificialmente para mostrar a estrutura dos jatos. Há uma diferença de seis horas entre as duas imagens e os dois jatos estão girando no sentido horário. O jato fraco na imagem à esquerda aumenta de intensidade à medida que a luz do sol atinge a região, enquanto o outro jato quase desliga completamente quando sua fonte no núcleo se move para a noite. O período de rotação do cometa foi de 24 horas e aumentou para 27 horas apenas dez dias depois. Crédito:Observatório Schleicher / Lowell.
Astrônomos do Observatório Lowell observaram o cometa 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak na primavera passada e notaram que a velocidade de sua rotação estava diminuindo rapidamente. Uma equipe de pesquisa liderada por David Schleicher estudou o cometa enquanto ele estava mais perto da Terra do que nunca, desde sua descoberta. O período de rotação do cometa ficou duas vezes mais longo, passando de 24 para mais de 48 horas em seis semanas, uma mudança muito maior do que já observada em um cometa. Se continuar a desacelerar, ele pode parar completamente e começar a girar na direção oposta.
O cometa 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak é um cometa de curto período que agora completa uma órbita ao redor do Sol a cada 5,4 anos. Descoberto pela primeira vez por H. Tuttle em 1858, foi perdido por anos até ser redescoberto por M. Giacobini em 1907. Perdido novamente e redescoberto pela terceira vez em 1951 por K. Kresak, agora o cometa detém os nomes de seus três descobridores independentes.
Os astrônomos tiveram dificuldade em estudar este cometa em detalhes até o início de 2017, quando ele passou a 13 milhões de milhas (21 milhões de quilômetros) da Terra, o mais próximo desde sua descoberta. Com um núcleo relativamente inativo estimado em menos de uma milha de tamanho (cerca de 1,4 km), este cometa foi finalmente suficientemente brilhante para uma extensa campanha de observação.
Durante oito semanas entre março e maio deste ano, o cometa permaneceu a uma distância de menos de 18 milhões de milhas (30 milhões de quilômetros) da Terra. Em comparação, a distância entre o Sol e a Terra é de 93 milhões de milhas. Essas condições permitiram aos astrônomos estudá-lo detalhadamente.
Remanescentes da formação do Sistema Solar, os cometas mudaram muito pouco durante os últimos 4,5 bilhões de anos. Conforme um cometa se aproxima do Sol e o gelo em sua superfície vaporiza, ele desenvolve jatos de gás e poeira com milhares de quilômetros de comprimento que, por fim, criam o coma ou cabeça, e a cauda que distingue cometas de asteróides e outros corpos celestes. Um dos gases mais comuns encontrados em cometas é o radical cianogênio, uma molécula composta por um átomo de carbono e um átomo de nitrogênio.
Schleicher e seus colaboradores usaram o telescópio Discovery Channel do Lowell Observatory, junto com o telescópio Hall e o telescópio robótico localizado em Anderson Mesa perto de Flagstaff, Arizona. Eles encontraram e mediram o movimento de dois jatos de cianogênio vindos do cometa 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak. Destes jatos, eles determinaram que o período de rotação mudou de 24 horas em março para 48 horas no final de abril, desacelerando para menos da metade da velocidade de rotação até o final da campanha de observação em maio.
"Embora esperássemos observar jatos de cianogênio e sermos capazes de determinar o período de rotação, não prevíamos detectar uma mudança no período de rotação em um intervalo de tempo tão curto. Essa acabou sendo a maior mudança no período de rotação já medido, mais do que um fator de dez maior do que o encontrado em qualquer outro cometa, "disse Schleicher, que lideram o projeto.
Este resultado também implica que o cometa tem uma forma muito alongada, uma baixa densidade, e que os jatos estão localizados perto do final de seu corpo, fornecendo o torque necessário para produzir a mudança observada na rotação.
"Se as observações futuras puderem medir com precisão as dimensões do núcleo, então, a mudança observada no período de rotação estabeleceria limites para a densidade e força interna do cometa. Esse conhecimento detalhado de um cometa normalmente só é obtido por uma missão de espaçonave dedicada, como a missão Rosetta recentemente concluída ao cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, "disse o colaborador Matthew Knight.
Olhando para o passado, por outro lado, traz outro cenário possível. Se o cometa se comportou de forma semelhante nas órbitas anteriores, poderia estar girando tão rápido que o núcleo poderia ter rompido, permitindo que mais gás escape e causando um aumento no brilho por um curto período de tempo. Essa explosão foi observada em 2001.
Os resultados preliminares foram apresentados durante o 49º Encontro da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronômica Americana, realizado em Provo, Utah. A equipe completa consiste em David Schleicher do Observatório Lowell, Nora Eisner, da Universidade de Sheffield, Matthew Knight, da Universidade de Maryland, e Audrey Thirouin também do Observatório Lowell.
