Observações da espaçonave Swift da NASA, agora renomeado Observatório Neil Gehrels Swift em homenagem ao falecido investigador principal da missão, capturaram uma mudança sem precedentes na rotação de um cometa. Imagens tiradas em maio de 2017 revelam que o cometa 41P / Tuttle-Giacobini-Kresák - 41P para breve - estava girando três vezes mais devagar do que em março, quando foi observado pelo Discovery Channel Telescope no Lowell Observatory, no Arizona.

A abrupta desaceleração é a mudança mais dramática na rotação de um cometa já vista.

"O recorde anterior de um spindown do cometa foi para 103P / Hartley 2, que desacelerou sua rotação de 17 para 19 horas ao longo de 90 dias, "disse Dennis Bodewits, um cientista pesquisador associado da Universidade de Maryland (UMD) em College Park que apresentou os resultados na quarta-feira, 10 de janeiro na reunião da American Astronomical Society (AAS) em Washington. "Por contraste, 41P diminuiu mais de 10 vezes em apenas 60 dias, portanto, tanto a extensão quanto a taxa dessa mudança são algo que nunca vimos antes. "

O cometa orbita o Sol a cada 5,4 anos, viajando apenas até o planeta Júpiter, cuja influência gravitacional acredita-se que o tenha capturado em seu caminho atual. Estimado em menos de 0,9 milha (1,4 quilômetros) de diâmetro, 41P está entre os menores da família de cometas cujas órbitas são controladas por Júpiter. Esse tamanho pequeno ajuda a explicar como os jatos na superfície do 41P foram capazes de produzir um spindown tão dramático.

Quando um cometa se aproxima do Sol, o aumento do aquecimento faz com que a superfície do gelo se transforme diretamente em gás, produzindo jatos que lançam partículas de poeira e grãos de gelo para o espaço. Este material forma uma atmosfera extensa, chamado de coma. A água em coma rapidamente se divide em átomos de hidrogênio e moléculas de hidroxila quando exposta à luz ultravioleta. Como o telescópio ultravioleta / óptico (UVOT) de Swift é sensível à luz ultravioleta emitida por hidroxila, é ideal para medir como os níveis de atividade do cometa evoluem ao longo da órbita.

As observações baseadas na terra estabeleceram o período inicial de rotação do cometa em cerca de 20 horas no início de março de 2017 e detectaram sua desaceleração no final do mesmo mês. O cometa passou 13,2 milhões de milhas (21,2 milhões de km) da Terra em 1 de abril, e oito dias depois aproximou-se mais do sol. O UVOT de Swift fotografou o cometa de 7 a 9 de maio, revelando variações de luz associadas ao material recentemente ejetado para o coma. Essas mudanças lentas indicaram que o período de rotação do 41P mais que dobrou, entre 46 e 60 horas.

Estimativas baseadas em UVOT da produção de água da 41P, juntamente com o pequeno tamanho do corpo, sugerem que mais da metade de sua área de superfície contém jatos ativados pela luz solar. Isso é uma fração muito maior de bens imóveis ativos do que na maioria dos cometas, que normalmente suportam jatos em apenas cerca de 3 por cento de suas superfícies.

“Suspeitamos que os jatos das áreas ativas são orientados de forma favorável para produzir os torques que desaceleraram o giro do 41P, "disse Tony Farnham, um cientista pesquisador principal da UMD. "Se os torques continuassem agindo após as observações de maio, O período de rotação do 41P poderia ter diminuído para 100 horas ou mais agora. "

Uma rotação tão lenta poderia tornar a rotação do cometa instável, permitindo que comece a girar sem eixo de rotação fixo. Isso produziria uma mudança dramática no aquecimento sazonal do cometa. Bodewits e seus colegas observam que extrapolar para trás sugere que o cometa estava girando muito mais rápido no passado, possivelmente rápido o suficiente para induzir deslizamentos de terra ou fragmentação parcial e expor gelo fresco. Fortes explosões de atividade em 1973 e 2001 podem estar relacionadas às mudanças rotacionais do 41P.

Uma relação menos extrema entre a forma de um cometa, atividade e rotação foram vistos anteriormente pela missão Rosetta da Agência Espacial Europeia, que entrou em órbita ao redor do cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko em 2014. A rotação do cometa aumentou dois minutos ao se aproximar do Sol, e depois diminuiu 20 minutos à medida que se afastava. Tal como acontece com 41P, os cientistas acham que essas mudanças foram produzidas pela interação entre a forma do cometa e a localização e atividade de seus jatos.

Um artigo detalhando essas descobertas será publicado na revista. Natureza em 11 de janeiro.

A nave espacial Swift da NASA conduziu uma ampla gama de investigações científicas por 13 anos - monitorando cometas, estudando estrelas hospedando exoplanetas, e pegando explosões de supernovas, estrelas de nêutrons e buracos negros - e continua totalmente operacional. A NASA anunciou na reunião da AAS que a missão agora foi renomeada em homenagem a Neil Gehrels, que ajudou a desenvolver o Swift e serviu como seu principal investigador até sua morte em 6 de fevereiro, 2017

A capacidade de agendamento rápido do Swift, além de um trio de telescópios cobrindo comprimentos de onda de raios gama, ópticos, continua a entregar contribuições importantes no estudo de explosões de raios gama - as explosões mais poderosas do universo - enquanto mantém um papel crítico no monitoramento de como objetos astronômicos tão diversos quanto cometas, estrelas e galáxias mudam com o tempo.

"O Observatório Neil Gehrels Swift é um nome que reflete o status atual de Swift como a instalação de referência para uma resposta rápida, acompanhamento de comprimento de onda múltiplo de fontes variáveis ​​de tempo, "disse Paul Hertz, diretor da Divisão de Astrofísica da NASA na Sede, Washington. "Com o Swift, Neil ajudou a inaugurar a era da astronomia no domínio do tempo. Ele teria ficado muito animado com a descoberta de hoje. "

"Swift ainda está forte, e continuamos a receber quatro pedidos urgentes de observação de 'alvos de oportunidade' da comunidade astronômica mais ampla a cada dia, "disse S. Bradley Cenko, que foi recentemente nomeado investigador principal da missão. "A liderança e visão de Neil continuam a guiar o projeto, e não podemos pensar em nenhuma maneira melhor de honrar esse legado do que com o novo nome. "