Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble mostra uma nuvem difusa de poeira, a que chamamos coma ou cabeleira, em redor do cometa C/2017 K2 PANSTARRS (K2), o cometa ativo mais distante já observado a dirigir-se em direção ao Sol. A imagem foi captada em junho de 2017 pelo instrumento WFC3 do Hubble.
Crédito: NASA, ESA e D. Jewitt (UCLA)
O Telescópio Espacial Hubble da NASA fotografou o cometa ativo, dirigindo-se na direção do Sol, mais distante alguma vez visto, a uma enorme distância de 2,41 bilhões de quilômetros da nossa estrela (para lá da órbita de Saturno). Ligeiramente aquecido pelo longínquo Sol, já começou a desenvolver uma nuvem de poeira difusa com quase 129 mil quilômetros de comprimento, a que chamamos cauda, envolvendo um núcleo sólido e minúsculo de gás e poeira congelados. Estas observações representam os sinais mais precoces de atividade, alguma vez vistos, num cometa que entra na zona planetária do Sistema Solar pela primeira vez.
O cometa, chamado C/2017 K2 (PANSTARRS) ou "K2", tem vindo a viajar durante milhões de anos desde a sua casa nos confins distantes e frios do Sistema Solar, onde a temperatura ronda os -262º C. A órbita do cometa indica que é oriundo da Nuvem de Oort, uma região esférica com quase um ano-luz em diâmetro e que se pensa conter centenas de milhares de milhões de cometas. Os cometas são remanescentes gelados da formação do Sistema Solar há 4,6 mil milhões de anos e, portanto, têm uma composição gelada pristina.
"K2 está tão longe do Sol e é tão frio, que sabemos com certeza que a atividade - todas aquelas coisas difusas que o fazem parecer-se com um cometa - não é produzida, como nos outros cometas, pela evaporação de água gelada," comenta David Jewitt, investigador principal da Universidade da Califórnia em Los Angeles, EUA. "Em vez disso, pensamos que a atividade se deve à sublimação [passagem do estado sólido diretamente para o estado gasoso] de super voláteis à medida que o K2 faz a sua primeira entrada na zona planetária do Sistema Solar. É por isso que é especial. Este cometa está tão distante e é tão incrivelmente frio que a água gelada é como se fosse rocha."
Com base nas observações do Hubble da cabeleira de K2, Jewitt sugere que a luz solar está a aquecer os gases voláteis congelados - como oxigénio, azoto, dióxido de carbono e monóxido de carbono - que cobrem a superfície gelada do cometa. Estes gelos voláteis saem do cometa e libertam poeira, formando a cabeleira. Estudos anteriores da composição de cometas, perto do Sol, revelaram a mesma mistura de gelos voláteis.
"Eu penso que estes voláteis estão espalhados pelo cometa K2 e, no início, há milhares de milhões de anos, provavelmente em cada cometa da Nuvem de Oort," acrescenta Jewitt. "Mas estes voláteis à superfície são os que absorvem calor do Sol, então, em certo sentido, o cometa está a expelir a sua pele externa. A maioria dos cometas são descobertos muito mais perto do Sol, perto da órbita de Júpiter, de modo que quando os encontramos, estes voláteis superficiais já foram sublimados. Por isso, acho que o K2 é o cometa mais primitivo que já vimos."
K2 foi descoberto em maio de 2017 pelo Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) no Hawaii, um projeto de pesquisa do Programa de Observações Próximas da Terra da NASA. Jewitt usou o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble no final de junho para obter um olhar mais detalhado sobre o visitante gelado.
O "olho" afiado do Hubble revelou a extensão da cabeleira e também ajudou Jewitt a estimar o tamanho do núcleo - menos de 19 km de comprimento - embora a ténue cabeleira tenha um tamanho equivalente a 10 diâmetros terrestres.
Esta vasta cabeleira deve ter-se formado quando o cometa ainda estava mais longe do Sol. Através de imagens de arquivo, a equipe de Jewitt encontrou imagens do K2 e da sua cabeleira ténue obtidas em 2013 pelo CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) no Hawaii. Mas o objeto era tão fraco que ninguém notou.
Esta ilustração mostra a órbita do cometa C/2017 K2 PANSTARRS (K2) na sua primeira viagem à zona planetária do Sistema Solar. O Telescópio Espacial Hubble observou o K2 quando estava a 2,41 bilhões de quilômetros do Sol, entre as órbitas de Saturno e Úrano. O objeto mais distante do Sol, visto aqui, é o planeta anão Plutão, que reside na Cintura de Kuiper, um vasto reservatório de detritos que rodeia o nosso Sistema Solar.
Crédito: NASA, ESA e A. Feild (STScI)
"Nós pensamos que o cometa está ativo, continuamente, há pelo menos quatro anos," afirma Jewitt. "Nos dados do CFHT, K2 tinha uma cabeleira já a 3,2 bilhões de quilômetros do Sol, quando se encontrava entre as órbitas de Úrano e Neptuno. Já estava ativo e eu penso que assim tem permanecido continuamente. À medida que se aproxima do Sol, está ficando cada vez mais quente e a atividade cresce."
Mas, curiosamente, as imagens do Hubble não mostram a existência de uma cauda no K2, também característica dos cometas. A sua ausência indica que as partículas libertadas do cometa são demasiado grandes para a pressão de radiação do Sol as "varrer" e formar uma cauda.
Os astrônomos terão muito tempo para realizar estudos detalhados do cometa K2. Durante os próximos cinco anos, continuará a sua viagem até ao Sistema Solar interior antes de atingir a sua maior aproximação ao Sol em 2022, logo além da órbita de Marte. "Vamos monitorizar, pela primeira vez, o desenvolvimento de atividade de um cometa que viaja desde a Nuvem de Oort ao longo de uma extraordinária gama de distâncias," comenta Jewitt. "Com o aproximar do Sol, deverá tornar-se cada vez mais ativo e, presumivelmente, formará uma cauda."
Jewitt disse que o Telescópio Espacial James Webb da NASA, um observatório infravermelho com lançamento previsto para 2019, pode medir o calor do núcleo, o que daria aos astrônomos uma estimativa mais precisa do seu tamanho.
Os resultados da equipe foram publicados na edição de 28 de setembro da revista The Astrophysical Journal Letters.
FONTE: ASTRONOMIA ONLINE
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