Reconstrução esquemática de um encontro do Orbitador Solar com a cauda de gás iônico do cometa fragmentado C / 2019 Y4 (ATLAS). No diagrama, as linhas identificam as linhas do campo magnético interplanetário no vento solar; estes são envoltos em torno do cometa e formam a cauda magnética típica com orientação oposta nos dois lados. Os dados do Solar Orbiter do magnetômetro MAG do Imperial College são mostrados ao longo da trajetória da espaçonave através da estrutura:as setas indicam a direção do campo magnético, e comprimento de sua intensidade. O limite agudo identificado entre a cauda e o vento solar ambiente no lado coberto é indicado pela linha tracejada magenta. Crédito:L. Matteini / Imperial College London
Um sobrevôo fortuito da cauda de um cometa desintegrado ofereceu aos cientistas uma oportunidade única de estudar essas estruturas notáveis, em uma nova pesquisa apresentada hoje no National Astronomy Meeting 2021.
O cometa ATLAS se fragmentou pouco antes de sua abordagem mais próxima do Sol no ano passado, deixando sua antiga cauda arrastando-se pelo espaço na forma de finas nuvens de poeira e partículas carregadas. A desintegração foi observada pelo Telescópio Espacial Hubble em abril de 2020, mas, mais recentemente, a espaçonave ESA Solar Orbiter voou perto dos restos da cauda no curso de sua missão em andamento.
Este feliz encontro deu aos pesquisadores uma oportunidade única de investigar a estrutura de uma cauda cometária isolada. Usando medições combinadas de todos os instrumentos in-situ do Solar Orbiter, os cientistas reconstruíram o encontro com a cauda de ATLAS. O modelo resultante indica que o campo magnético interplanetário ambiente transportado pelo vento solar 'drapeja' em torno do cometa, e envolve uma região central da cauda com um campo magnético mais fraco.
Os cometas são tipicamente caracterizados por duas caudas separadas; uma é a conhecida cauda de poeira curva e brilhante, a outra - normalmente mais fraca - é a cauda de íons. A cauda de íons se origina da interação entre o gás cometário e o vento solar circundante, o gás quente de partículas carregadas que sopra constantemente do Sol e permeia todo o Sistema Solar.
Imagem do telescópio espacial Hubble do cometa C / 2019 Y4 (ATLAS), tirada em 20 de abril de 2020, fornecendo a visão mais nítida até o momento da divisão do núcleo sólido do cometa. A visão de olho de águia do Hubble identifica até 30 fragmentos separados, e distingue peças que têm aproximadamente o tamanho de uma casa. Antes da separação, todo o núcleo do cometa pode ter o comprimento de um ou dois campos de futebol. O cometa estava a aproximadamente 91 milhões de milhas (146 milhões de quilômetros) da Terra quando a imagem foi tirada. Crédito:NASA / ESA / STScI / D. Jewitt (UCLA)
Quando o vento solar interage com um obstáculo sólido, como um cometa, acredita-se que seu campo magnético se curve e "cubra" em torno dele. A presença simultânea de campo magnético e íons cometários liberados pelo derretimento do núcleo de gelo, então, produz a segunda cauda de íon característica, que pode se estender por grandes distâncias a jusante do núcleo do cometa.
Lorenzo Matteini, um físico solar no Imperial College London e líder do trabalho, diz que "este é um evento único, e uma excelente oportunidade para estudarmos a composição e a estrutura das caudas dos cometas com detalhes sem precedentes. Esperançosamente, com a Parker Solar Probe e a Solar Orbiter orbitando o Sol mais perto do que nunca, esses eventos podem se tornar muito mais comuns no futuro! "
Esta é a primeira detecção de cauda de cometa ocorrendo tão perto do Sol - bem dentro da órbita de Vênus. É também um dos poucos casos em que os cientistas foram capazes de fazer medições diretas de um cometa fragmentado. Espera-se que os dados desse encontro contribuam muito para o nosso entendimento da interação dos cometas com o vento solar e a estrutura e formação de suas caudas iônicas.
