p Quando o cometa 45P passou pela Terra no início de 2017, pesquisadores observando do Infrared Telescope Facility da NASA, ou IRTF, no Havaí, o trekker de longa data fez um checkup astronômico completo. Os resultados ajudam a preencher os detalhes cruciais sobre os gelos nos cometas da família de Júpiter e revelam que o peculiar 45P não corresponde a nenhum cometa estudado até agora. p Como um médico registrando os sinais vitais, a equipe mediu os níveis de nove gases liberados do núcleo de gelo para a fina atmosfera do cometa, ou coma. Vários desses gases fornecem blocos de construção para os aminoácidos, açúcares e outras moléculas biologicamente relevantes. De particular interesse foram o monóxido de carbono e o metano, que são tão difíceis de detectar nos cometas da família de Júpiter que só foram estudados algumas vezes antes.

p Todos os gases se originam da miscelânea de gelos, rocha e poeira que constituem o núcleo. Acredita-se que esses gelos nativos contenham pistas sobre a história do cometa e como ele está envelhecendo.

p "Os cometas mantêm um registro das condições do início do sistema solar, mas os astrônomos acham que alguns cometas podem preservar essa história mais completamente do que outros, "disse Michael DiSanti, um astrônomo do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e principal autor do novo estudo no Astronomical Journal .

p O cometa - oficialmente denominado 45P / Honda-Mrkos-Pajdušáková - pertence à família de cometas de Júpiter, orbitadores frequentes que giram em torno do Sol a cada cinco a sete anos. Muito menos se sabe sobre os gelos nativos neste grupo do que sobre os cometas de longa distância da Nuvem de Oort.

p Para identificar gelados nativos, astrônomos procuram impressões digitais químicas na parte infravermelha do espectro, além da luz visível. DiSanti e colegas conduziram seus estudos usando o espectrógrafo de alta resolução iSHELL recentemente instalado no IRTF no cume de Maunakea. Com iSHELL, os pesquisadores podem observar muitos cometas que costumavam ser considerados muito fracos.

p A faixa espectral do instrumento torna possível detectar muitos gelos vaporizados de uma vez, o que reduz a incerteza ao comparar as quantidades de diferentes gelos. O instrumento cobre comprimentos de onda começando em 1,1 micrômetros no infravermelho próximo (a faixa dos óculos de visão noturna) até 5,3 micrômetros na região do infravermelho médio.

p O iSHELL também tem um poder de resolução alto o suficiente para separar as impressões digitais infravermelhas que ficam próximas umas das outras no comprimento de onda. Isso é particularmente necessário nos casos de monóxido de carbono e metano, porque suas impressões digitais em cometas tendem a se sobrepor às mesmas moléculas na atmosfera da Terra.

p "A combinação da alta resolução do iSHELL e a capacidade de observar durante o dia no IRTF é ideal para estudar cometas, especialmente cometas de curto período, "disse John Rayner, diretor do IRTF, que é gerenciado pela NASA pela Universidade do Havaí.

p Durante a observação por dois dias no início de janeiro de 2017 - logo após a aproximação do 45P ao sol - a equipe fez medições robustas de água, monóxido de carbono, metano e seis outros gelados nativos. Por cinco sorvetes, incluindo monóxido de carbono e metano, os pesquisadores compararam os níveis do lado ensolarado do cometa com o lado sombreado. As descobertas ajudaram a preencher algumas lacunas, mas também levantaram novas questões.

p Os resultados revelam que o 45P está com muito baixo teor de monóxido de carbono congelado, que é oficialmente considerado esgotado. Por si próprio, isso não seria muito surpreendente, porque o monóxido de carbono escapa facilmente para o espaço quando o sol aquece um cometa. Mas o metano tem quase a mesma probabilidade de escapar, portanto, um objeto sem monóxido de carbono deve ter pouco metano. 45P, Contudo, é rico em metano e é um dos raros cometas que contém mais metano do que gelo de monóxido de carbono.

p É possível que o metano esteja preso dentro de outro gelo, tornando mais provável que permaneça por perto. Mas os pesquisadores acham que o monóxido de carbono pode ter reagido com o hidrogênio para formar o metanol. A equipe descobriu que o 45P tem uma parcela maior do que a média de metanol congelado.

p Quando essa reação ocorreu, é outra questão - que vai ao cerne da ciência dos cometas. Se o metanol foi produzido em grãos de gelo primordial antes da formação de 45P, então o cometa sempre foi assim. Por outro lado, os níveis de monóxido de carbono e metanol em coma podem ter mudado ao longo do tempo, especialmente porque os cometas da família de Júpiter passam mais tempo perto do sol do que os cometas da Nuvem de Oort.

p "Os cientistas da Cometa são como arqueólogos, estudando amostras antigas para entender o passado, "disse Boncho Bonev, astrônomo da American University e o segundo autor do artigo. "Queremos distinguir os cometas à medida que se formam a partir do processamento que podem ter experimentado, como separar relíquias históricas de contaminação posterior. "

p A equipe está agora trabalhando para descobrir o quão típicos seus resultados podem ser entre cometas semelhantes. 45P foi o primeiro de cinco desses cometas de curto período que estão disponíveis para estudo em 2017 e 2018. Na esteira do 45P estavam os cometas 2P / Encke e 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak. O próximo verão e outono são 21P / Giacobini – Zinner, e mais tarde virá 46P / Wirtanen, que deverá permanecer dentro de 10 milhões de milhas (16 milhões de quilômetros) da Terra durante a maior parte de dezembro de 2018.

p "Esta pesquisa é inovadora, "disse Faith Vilas, o diretor do programa de pesquisa solar e planetária da National Science Foundation, ou NSF, que ajudou a apoiar o estudo. "Isso amplia nosso conhecimento da mistura de espécies moleculares que coexistem nos núcleos dos cometas da família Júpiter, e as diferenças que existem depois de muitas viagens ao redor do sol. "

p "Estamos entusiasmados em ver esta primeira publicação da iSHELL, que foi construído por meio de uma parceria entre a NSF, a Universidade do Havaí, e NASA, "disse Kelly Fast, Cientista do programa IRTF na sede da NASA. "Este é apenas o primeiro de muitos resultados do iSHELL que virão."