67P/Churyumov-Gerasimenko – parte 2
Em 2015, avistou-se em um cometa: dióxido de carbono gelado. Foi a primeira vez que CO2 em estado sólido foi observado na superfície de um cometa. A observação realizada mostrou também duas áreas consideráveis de água gelada. Para termos uma idéia, a área que contém dióxido de carbono gelado equivale à área do campo de futebol da Arena Amazónia. Por outro lado, as áreas que contêm água gelada superam as dimensões de uma piscina olímpica. Dado que é bem superior àqueles sinais de presença de gelo registados no passado. Todas as três camadas gélidas encontram-se no hemisfério sul do cometa. Portanto, gelo em superfície cometária não é uma novidade, porém, a presença do CO2 é.
O Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko possui dois lóbulos, suas estações são diferentes nos dois hemisférios em virtude de uma combinação que envolve sua forma diferente e complexa; sua trajectória alongada ao redor do Sol; e a inclinação substancial da sua rotação.
Se por um lado o hemisfério norte apresenta um verão aproximado de 5,5 anos, por outro, o hemisfério sul não possui verão tão prolongado. Entretanto, o rápido verão de 2015 foi o suficiente para deixar à mostra as actividades na superfície do cometa. Uma vez mais activo, facilmente a Rosetta registou a presença de vapores d’água e outros gases que foram liberados pelo núcleo cometário. Nesse processo, a cobertura poeirenta do cometa foi levantada e revelou alguns dados do cometa. Em duas ocasiões o espectrómetro VIRTIS da Rosetta achou uma enorme área de dióxido de carbono gelado (CO2), no hemisfério sul do cometa, na região denominada Anhur.
A presença de CO2 já foi confirmada em outros locais, por exemplo, nas calotes polares de Marte. Vale sublinhar que após a água (H2O), o CO2 é um dos elementos mais presentes nas atmosferas dos cometas. Apesar desse facto, é muito difícil encontrar CO2 no estado sólido na superfície de um cometa. Isso porque o CO2 se solidifica a -193°C, e acima deste valor o dióxido de carbono sofre sublimação, ou seja, ele para em directo do estado sólido para o estado gasoso.
Os astrónomos que trabalharam nesta investigação admitiram, à priori, que todo CO2 sólido tivera sido vaporizado. Assim, estimaram-se uma área de 80m x 60 m contendo aproximadamente 57 kg de CO2 com uma espessura de 9 cm. Obviamente, espera-se que a presença de dióxido de carbono sólido seja maior nas camadas mais interiores do núcleo cometário.
Segundo a explicação da equipa, imagina-se que a área congelada reflete o passado de alguns anos em que o cometa estava a passar nas regiões limítrofes do Sistema Solar exterior. Na oportunidade, era inverno no hemisfério sul e parte do CO2 condensou-se à superfície (à medida que fosse liberado pelo núcleo do cometa). E na superfície, o dióxido de carbono ficou durante todo esse tempo, até que o verão, de abril de 2015, activou o cometa e promoveu a sublimação do CO2 devido à temperatura elevada desta estação. Essa observação está a mostrar um ciclo sazonal de dióxido de carbono sólido, o qual acontece durante os 6,5 anos da órbita do cometa. Por outro lado, o ciclo da água gelada é diário e foi registado pelo VIRTIS após a chegada da Rosetta. Ainda segunda a mesma equipa, tão logo o CO2 tenha se vaporizado, a câmara OSIRIS, também da Rosetta, fez o registo de duas áreas enormes de água gelada na mesma região, entre as regiões sul de Anhur e Bes. Tais áreas possuem as medidas de 30m x 40m e, o mais surpreendente, elas ficaram por volta de 10 dias expostas antes de desaparecerem.
Em geral, as áreas abundantes em gelo se destacam pois a superfície do cometa reflecte luz mais azulada em comparação com sua vizinhança que é mais avermelhada. A equipa fez diferentes misturas de poeiras e água gelada para demonstrar que a luz reflectida paulatinamente fica mais azulada conforme a concentração de gelo aumenta. No ponto máximo, quantidades iguais de luz são reflectidas em todos os comprimentos de onda.
Estimaram-se uma quantidade de 20% a 30% de água gelada que está misturada com material mais escuro e que forma uma camada de gelo com uma espessura até de 30 cm. Talvez uma dessas estivesse por baixo da camada de CO2 sólido visualizado pelo VIRTIS (ver figura 02).
Segundo o que a equipa de astrónomos explicaram: à medida que o cometa se aproximava do Sol sua superfície ficava mais azulada e as intensas actividades levantavam grandes quantidades de poeira, as quais passaram a expor o terreno logo abaixo daquela superfície, que se apresentou rico em gelo. Por outro lado, à medida que o cometa se afastava do Sol, a superfície cometária se tornava paulatinamente avermelhada. Além das variações locais de cor, registaram-se indicativas do ciclo diário d’água gelada.
Em termos gerais, a água transformava-se em vapor de água com o avançar da luz solar, ao longo do dia local no cometa. Com o pôr-do-Sol, a temperatura caía e a água se condensava mais uma vez em camadas finas de gelo, voltando a vaporizar no dia seguinte. A água gelada por baixo da superfície empoeirada do cometa aparentemente não está uniformemente distribuída, facto caracterizado por pequenas zonas a salpicar o núcleo. Como consequência da actividade cometária tais regiões aparecem e desaparecem. Também foram registadas regiões maiores e mais espessas de gelo que, em princípio, podem estar relaccionadas a uma aproximação ao Sol em época anterior. A equipa finaliza seu pronunciamento a afirmar que: embora a missão Rosetta tenha sido findada, a exploração científica da vastidão de dados colectados pela Rosetta está a continuar. Assim, O estudo do conteúdo gelado do cometa está a revelar novos detalhes a respeito da composição e história do núcleo cometário.
Figura 03: Mudança da cor da luz refletida pelo cometa.
Na figura 03, à esquerda temos a cor da luz visível refletida pelo Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko que está mais avermelhada em 01 de Agosto de 2014. Um ano após, pouco depois da máxima aproximação do cometa ao Sol, a cor refletida já era mais azulada. Em geral, notou-se que toda a superfície cometária, paulatinamente , foi se transformando em azul à medida que diminuía a distância entre cometa e Sol. Por outro lado, com o aumento desta mesma distância aos poucos a superfície do cometa foi se avermelhando. Tudo fora registado pela OSIRIS. As cores mais azuladas são indicativas de porções da superfície mais ricas em água gelada.
Em suma, é motivador saber que após dois anos ainda temos muito o que estudar e descobrir sobre os cometas e a história de nosso Sistema Solar. Consequentemente, temos boas expectativas a respeito do que está por vir. Agora é acompanhar o que os dados coletados por Rosetta continuarão a nos revelar.