Os impressionantes jatos de poeira que os cometas emitem para o espaço durante sua jornada ao redor do Sol não são movidos apenas pela sublimação da água congelada. Em alguns casos, outros processos aumentam os surtos. Os cenários possíveis incluem a liberação de gás pressurizado armazenado abaixo da superfície ou a conversão de um tipo de água congelada em um energeticamente mais favorável. Estas são as conclusões de um estudo liderado por cientistas do Instituto Max Planck para Pesquisa do Sistema Solar que examinaram um jato de poeira do cometa 67P / Chruyumov-Gerasimenko de Rosetta ocorrido no ano passado.
Quando o Sol nasceu sobre a região de Imhotep do cometa de Roseta em 3 de julho, 2016, tudo estava certo:conforme a superfície esquentava e começava a emitir poeira para o espaço, A trajetória de Rosetta conduziu a sonda através da nuvem. Ao mesmo tempo, a visão do sistema de câmeras científicas OSIRIS coincidentemente focou precisamente na região da superfície do cometa de onde a fonte se originou. Um total de cinco instrumentos a bordo da sonda foram capazes de documentar a explosão nas horas seguintes.
"Foi um golpe de sorte incrível. É impossível planejar algo assim, "diz Jessica Agarwal do MPS, chefe do estudo. Afinal, explosões de poeira geralmente aparecem sem qualquer aviso prévio. Portanto, a maioria dos eventos como este testemunhado pela Rosetta durante sua estada de mais de dois anos no cometa, só poderia ser gravado por um único instrumento à distância. Nos raros casos em que Rosetta acidentalmente voou através do jato de poeira, imagens do ponto crucial na superfície do cometa estão faltando. "A partir dos extensos dados de medição de 3 de julho, 2016, fomos capazes de reconstruir o progresso e as características da explosão tão detalhados como nunca antes, "diz Agarwal.
Os dois instrumentos in-situ GIADA (Analisador de Impacto de Grãos e Acumulador de Pó) e COSIMA (Analisador de Massa de Íons Secundários de Cometários) capturaram partículas de poeira individuais do jato e foram capazes de determinar as velocidades, tamanhos e densidades médias das partículas. "Esta é a primeira vez que COSIMA foi capaz de ajudar a caracterizar um jato de poeira específico, "explica Sihane Merouane da MPS, membro da equipe COSIMA. Como o instrumento frequentemente coleta partículas por várias semanas, é difícil atribuí-los a um evento específico. Os dados do COSIMA sugerem que as partículas do jato quebram mais facilmente do que o material cometário capturado de outra forma. "Eles devem ser muito rápidos ou relativamente frouxos, "diz o pesquisador do MPS Martin Hilchenbach, Pesquisador Principal da equipe COSIMA.
Além disso, o espectrógrafo Alice foi capaz de rastrear o aumento no brilho devido à explosão de poeira e detectou minúsculas partículas de gelo na nuvem. Mesmo um dos sensores de estrelas da Rosetta, que servem para determinar a posição da espaçonave no espaço, contribuiu com uma peça para o quebra-cabeça:logo após o início da explosão, o rastreador de estrelas registrou um aumento na intensidade da radiação da coma cometária e registrou como isso se desenvolveu nas horas seguintes.
“O aspecto único do evento de 3 de julho, 2016 são as imagens de alta resolução da superfície, "diz o cientista do MPS Holger Sierks, OSIRIS Investigador Principal. Os pesquisadores identificaram uma área circular de cerca de dez metros de diâmetro dentro de uma depressão como ponto de partida do jato. Como mostra a análise dos dados OSIRIS, esta área contém água congelada na superfície.
Em geral, os cientistas presumem que gases congelados na superfície de um cometa, como água, são responsáveis pela produção de poeira. Sob a influência do Sol, essas substâncias passam diretamente para o estado gasoso; o gás que flui para o espaço arrasta partículas de poeira com ele e, assim, produz os jatos visíveis. Freqüentemente, ocorrem logo após o nascer do sol.
Contudo, o estudo atual mostra que este processo por si só não pode explicar o evento de 3 de julho, 2016. Com uma produção de poeira de aproximadamente 18 quilogramas por segundo, o jato é muito mais "empoeirado" do que os modelos convencionais prevêem. "Um processo energético adicional deve estar em jogo - a energia deve ter sido liberada de baixo da superfície para sustentar a pluma, "diz Agarwal.
É concebível, por exemplo, que sob a superfície do cometa existem cavidades preenchidas com gás comprimido. Ao nascer do sol, a radiação começa a aquecer a superfície sobrejacente, rachaduras se desenvolvem e o gás escapa. De acordo com outra teoria, depósitos de gelo amorfo abaixo da superfície desempenham um papel decisivo. Neste tipo de água congelada, as moléculas individuais não estão alinhadas em uma estrutura semelhante a uma rede, como é habitual no caso de gelo cristalino, mas organizado de uma forma muito mais desordenada. Uma vez que o estado cristalino é energeticamente mais favorável, a energia é liberada durante a transição do gelo amorfo para o cristalino. A entrada de energia através da luz solar pode iniciar essa transformação. Exatamente qual processo ocorreu em 3 de julho do ano passado ainda não está claro.
