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Todas as coisas incríveis que aprendemos com a nossa primeira viagem a um cometa


Neste 30/09/16, às 7h39 (horário de Brasília), uma nave espacial com peso superior a 2.000 kg e a envergadura de um Boeing 747 caiu suavemente na superfície de um cometa, após 13 horas de queda livre.

A histórica missão Rosetta chegou ao fim. Ao longo dos últimos dois anos, os instrumentos da sonda escanearam praticamente todos os recantos de uma rocha estranha – o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko – revelando novas informações sobre cometas em geral e sobre a possível origem da vida na Terra.















Estas são as últimas visões que a Rosetta teve do 67P antes de seus instrumentos morrerem. Estas também são algumas das melhores fotos que a humanidade já tirou de um cometa. Divirta-se, porque não teremos outra missão assim por um bom tempo.

Quando o cometa Halley nos visitou em 1986, a nave espacial Giotto da ESA (Agência Espacial Europeia) foi enviada para explorar essa bola de gelo e poeira. No momento em que a missão acabou, tornou-se muito óbvio que, se queríamos aprender algo sobre estas pedras espaciais, teríamos que chegar muito mais perto deles.


Imagem conceitual da Rosetta e Philae. (ESA)

Assim, a ESA começou a debater uma série de conceitos e chegou à missão Rosetta. Entre os muitos objetivos do projeto, os planejadores da missão queriam colocar uma sonda espacial em órbita ao redor do cometa 67P, e fazê-la sobrevoar no objeto celeste à medida que ele se aproximasse do Sol.

Além de estar equipada com diversas câmeras e instrumentos de medição, a Rosetta também foi acompanhada pela Philae – a sonda dentro de uma sonda que iria pousar no cometa.


As primeiras imagens enviadas pela Rosetta revelavam o formato do cometa. (Imagem: ESA)

Um cometa estranho
Lançada em 2 de março de 2004, a sonda Rosetta fez seu caminho em direção ao cometa, passando por Marte e por vários grandes asteroides ao longo do caminho. Várias semanas após o seu lançamento, a Rosetta usou suas câmeras para tirar a primeira foto do cometa.

À medida que a sonda se aproximava, os cientistas da missão ficaram chocados ao descobrir que o cometa era… bem… muito estranho. Estudos mostram que este “cometa duplo” se formou a partir de dois objetos separados.


As primeiras imagens em close-up revelaram pedregulhos, dunas, buracos e falésias. (Imagem: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team)

A Rosetta chegou ao cometa 67P em 6 de agosto de 2014, e uma enxurrada de fotos incríveis veio logo em seguida. Tiradas a uma distância de apenas 130 km, as primeiras imagens em close-up já tomadas de um cometa revelaram pedregulhos, crateras, falésias e penhascos íngremes – incluindo uma queda de 1 km que iria rivalizar com qualquer coisa encontrada na Terra.

Os saltos da Philae
Em 12 de novembro de 2014, o veículo Philae começou sua lenta descida em direção ao cometa, mas as coisas não saíram exatamente como planejado. Em vez de se fixar à superfície com seus ganchos disparados por um arpão, a Philae saltou várias vezes e acabou ficando dentro de uma fenda com sombra.

Isso sim é um precipício. (Imagem: ESA/Rosetta/ NAVCAM- CC BY-SA 3.0 IGO/Stuart Atkinson)

Incapaz de obter energia do Sol, a Philae entrou em modo de hibernação. Ela acordou brevemente alguns meses depois, mas foi declarada morta. A sonda foi finalmente descoberta em 5 de setembro de 2016.

Não era exatamente o que os planejadores da missão esperavam, mas a experiência ainda conseguiu produzir alguns dados significativos.

À medida que a Philae fazia sua viagem angustiante até a superfície do cometa, seus sensores a bordo estavam ocupados coletando dados importantes. Baseados no contato inicial da sonda com ele, os pesquisadores descobriram que a superfície – pelo menos no local de pouso – era composta por uma camada macia e mole com cerca de 30 cm de espessura.


Imagens mostram a queda da Philae na superfície do cometa. (ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Abaixo dessa camada granular de regolito, há uma camada surpreendentemente sólida de rocha. A dureza desta dela explicar por que apenas uma das pernas da Philae foi capaz de se ancorar. Os dados da Philae sugerem que as camadas superiores da superfície do cometa têm de 10 a 20 cm de espessura e são feitas de poeira.

E o 67P não é totalmente sólido: ele é preenchido com uma quantidade surpreendente de poeira. Estudos da força gravitacional do cometa sugerem que seu interior não é preenchido com cavernas e túneis, mas é relativamente consistente.

Uma superfície inesperada
À medida que os dados da Rosetta e Philae chegavam à Terra, os cientistas tentaram compreender tudo. Em janeiro de 2015, várias descobertas preliminares foram publicadas na revista Science. Cientistas observaram ondulações e dunas na superfície do cometa, o que era completamente inesperado dado que ele tem muito pouca gravidade e não possui atmosfera (nem, portanto, vento).


Um objeto estranho feito de gelo de água, rocha e uma grande quantidade de poeira. (Crédito: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA 3.0 IGO)

Para explicar o fenômeno, cientistas especularam que jatos de gás e poeira estavam agindo como vento, e as partículas se uniram pela força de van der Waals (força eletrostática fraca de curto alcance entre moléculas sem carga elétrica) em vez da gravidade.

Os cientistas da missão também começaram a entender a composição química do cometa. Utilizando o sensor ROSINA, eles detectaram água, monóxido de carbono, dióxido de carbono, amônia, metano e metanol. Mas o coquetel químico não parou por aí; a ROSINA também farejou formaldeído, sulfeto de hidrogênio, cianeto de hidrogênio, dióxido de enxofre, e dissulfeto de carbono.

Tomados em conjunto, ficou claro que este cometa tem um cheiro fedido, descrito assim por um dos cientistas da missão:

O perfume do 67P/C-G é bastante forte, com o odor de ovos podres (sulfureto de hidrogênio), estábulo de ​​cavalos (amônia), e o odor pungente e sufocante do formaldeído. Isso fica misturado com o aroma amargo e fraco, semelhante à amêndoa, do cianeto de hidrogênio. Adicione um pouco de cheiro de álcool (metanol) a esta mistura, emparelhado com o aroma de vinagre do dióxido de enxofre, mais uma sugestão do perfume aromático doce de sulfureto de carbono, e você chega ao “perfume” do nosso cometa.

Não só o cometa tem um cheiro, como aparentemente também tem um ruído característico – este é o “canto” do cometa.

Moléculas orgânicas, água e oxigênio
Graças à Philae, nós também descobrimos que existem moléculas orgânicas no cometa, embora não necessariamente o tipo que consista nos pré-requisitos químicos para a vida. As moléculas orgânicas – ou seja, com um ou mais átomos de carbono – são abundantes no cosmos, então essa descoberta não era tão reveladora.

Dito isto, um estudo recente mostra que moléculas orgânicas complexas – do tipo que forma a base da nossa biologia – existe na poeira que cerca o cometa. Isto reforça o argumento de que os blocos básicos da vida podem ter chegado à Terra via rochas espaciais.

Cometas como o 67P podem ter espalhado componentes da vida na Terra, mas provavelmente não trouxeram água para o nosso planeta, de acordo com cientistas que analisaram a quantidade e qualidade do vapor do cometa.

Basicamente, o tipo de água encontrado no cometa não coincide com o tipo encontrado na Terra; ela possui uma composição química diferente. Isto sugere que os asteroides, e não cometas, foram o principal mecanismo que trouxeram água para o nosso planeta.


Fotos tiradas do mesmo local entre 24 de maio a 11 de julho de 2015. (Foto: ESA)

Nos meses que se seguiram após a chegada da Rosetta, a superfície em grande parte permaneceu estática, mas as coisas mudaram em 2015. Várias características da superfície desapareceram, enquanto outras de repente apareceram do nada. Os cientistas não tinham certeza da causa, mas disseram que poderia ter sido o resultado de materiais fracos da superfície, permitindo uma rápida erosão.

À medida que o cometa se aproximou de seu periélio (sua maior aproximação ao Sol antes de voltar para o sistema solar exterior), ele começou a ganhar vida.

Imagens tiradas em agosto de 2015 mostram jatos que brotam a partir da superfície do cometa, cuspindo de 60 a 260 toneladas de poeira a cada vez. Pela primeira vez, os cientistas tiveram uma oportunidade de testemunhar o gelo, que sublimava e explodia na forma de jatos carregados de poeira. Enquanto isso, pedaços de gelo que variam de 1 a 40 metros de diâmetro foram lançados para o espaço. À medida que a intensa radiação do Sol bombardeava o cometa, fraturas estilhaçavam toda a sua superfície.


Poderosos jatos começaram a brotar a partir da superfície em 2015. (ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)

Estudos subsequentes mostraram que essas erupções estranhas aconteceram no limite entre uma característica geográfica e outra, e ao amanhecer, quando o Sol reaparecia (o cometa claramente fica de mau humor pela manhã).

Outra descoberta surpreendente foi a presença de condições meteorológicas no cometa – um fenômeno inesperado, dado que esta rocha não tem atmosfera. Ele é impulsionado por um intenso ciclo dia-noite do cometa.

Áreas de gelo na superfície se transformam em uma nuvem de vapor d’água quando o sol nasce, e crescem novamente quando seu “pescoço” (a seção fina do cometa que liga os dois lóbulos) gira na escuridão. Este vapor é perdido para o espaço, mas a descoberta sugere que o gelo da superfície do cometa – parte do qual está logo abaixo da superfície – é alimentado a partir de baixo, provavelmente através de fissuras que se expandem durante o dia.


Um lado que não costumamos ver – o “lado negro” do cometa, que fica do lado oposto ao Sol. Uma câmera especial a bordo da Rosetta permitiu aos cientistas criar uma extrapolação visual da área obscura do cometa. (Imagem: ESA/Rosetta/NASA/JPL-Caltech)

Um lado que não costumamos ver – o “lado negro” do cometa, que fica do lado oposto ao Sol. Uma câmera especial a bordo da Rosetta permitiu aos cientistas criar uma extrapolação visual da área obscura do cometa. (Imagem: ESA/Rosetta/NASA/JPL-Caltech)

Outra surpresa veio em outubro de 2015, quando os cientistas detectaram vestígios de oxigênio molecular, algo que nunca tinha sido visto antes na coma, isto é, a nuvem de poeira e gás em torno de um cometa.

Esse oxigênio livre não deveria estar lá, levando cientistas a especular que o cometa tem uma fonte interior de oxigênio molecular para repor as moléculas decrescentes no exterior. Na verdade, o cometa pode estar sangrando oxigênio que é mais velho do que o Sol.



Mesmo quando a Rosetta fez seu mergulho final para morrer na superfície do cometa, os cientistas da missão estavam ocupados recolhendo dados. Seu último lugar de descanso – chamado Ma’at, nome da deusa egípcia antiga da harmonia, equilíbrio e ordem – é uma região coberta de pedras e buracos traiçoeiros. Ao explorar esta área em detalhe, os cientistas esperam compreender melhor como os rochas espaciais se formam.

A Rosetta pode estar morta, e a parte exploratória da missão pode ter acabado, mas ainda há muito trabalho a ser feito, e muitos mistérios ainda a serem resolvidos.

Primeira imagem: uma foto sensacional do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. (Imagem: ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA 3.0 IGO)



FONTE: GIZMODO BRASIL

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