Descoberto “portal” de cometas para o Sistema Solar interior

Impressão de artista do potencial aspecto do Centauro SW1 como um Cometa da Família de Júpiter do Sistema Solar interior a uma distância de 0,2 UA (30 milhões de quilómetros) da Terra. A Lua está no canto superior direito da imagem para efeitos de escala.
Crédito: Universidade do Arizona/Heather Roper

Um novo estudo liderado por um investigador da Universidade da Florida Central pode alterar fundamentalmente a nossa compreensão de como os cometas chegam da periferia do Sistema Solar e são canalizados para o Sistema Solar interior, aproximando-se da Terra.

Publicado a semana passada na revista The Astrophysical Journal Letters, Gal Sarid e co-autores descrevem no artigo a descoberta de um “portal” orbital através do qual muitos cometas passam antes de se aproximarem do Sol. O portal foi descoberto como parte de uma simulação de centauros, pequenos corpos gelados que viajam em órbitas caóticas entre Júpiter e Neptuno. A equipa do estudo modelou a evolução dos corpos para lá da órbita de Neptuno, através da região do planeta gigante e para dentro da órbita de Júpiter. Estes corpos gelados são considerados restos quase intocados de material do nascimento do nosso Sistema Solar.

O percurso dos cometas desde o seu local de formação original em direcção ao Sol há muito tempo que é debatido.

“Como é que os cometas novos, controlados pela influência de Júpiter, substituem os que são perdidos? Onde está a transição entre residir no Sistema Solar exterior, como pequenos corpos adormecidos, e tornarem-se activos no Sistema Solar interior, exibindo uma cabeleira e uma cauda generalizadas de gás e poeira?” pergunta Sarid, o principal cientista do estudo. Estas perguntas permaneceram um mistério até agora. “O que descobrimos, o modelo de portal como um ‘berço de cometas’, vai mudar o modo como pensamos sobre a história dos corpos gelados,” diz.

Pensa-se que os centauros tenham origem na Cintura de Kuiper, uma região para lá de Neptuno, e são considerados como a fonte dos Cometas da Família de Júpiter (CFJ) que ocupam o Sistema Solar interior. A natureza caótica das órbitas dos centauros obscurece os seus percursos exactos, dificultando a previsão do seu futuro como cometas. Quando corpos gelados como os centauros ou cometas se aproximam do Sol, começam a libertar gás e poeira para produzir a aparência difusa da cabeleira e as caudas longas que chamamos de cometas. Esta exibição está entre os fenómenos observáveis mais impressionantes do céu nocturno, mas também é um lampejo de beleza fugaz que é rapidamente seguido pela destruição do cometa ou pela sua evolução para um estado adormecido, explica Sarid.

O objetivo original da investigação era explorar a história de um centauro peculiar – 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (SW1), um centauro de tamanho médio numa órbita quase circular logo a seguir a Júpiter. SW1 há muito que intriga os astrónomos com a sua alta actividade e frequentes surtos explosivos que ocorrem a uma distância do Sol onde o gelo efectivamente não deverá vaporizar. Tanto a sua órbita quanto a sua actividade colocam SW1 num meio termo evolutivo entre os outros centauros e os Cometas da Família de Júpiter. A equipa de investigação queria explorar se as circunstâncias de SW1 eram consistentes com a progressão orbital dos outros centauros, acrescentou Sarid.

“Mais de um em cada cinco centauros que rastreámos encontrava-se numa órbita semelhante à de SW1 em algum momento da sua vida,” disse Maria Womack, cientista do Instituto Espacial da Florida e co-autora do estudo. “Em vez de ser um ‘outlier’ peculiar, SW1 é um centauro apanhado no ato de evoluir dinamicamente para um CFJ.” Além da natureza comum da órbita de SW1, as simulações levam a uma descoberta ainda mais surpreendente, realça Womack.

“Os centauros que passam por esta região são a fonte de mais de dois-terços de todos os CFJs, tornando-se no portal principal através do qual estes cometas são produzidos,” diz Womack. Esta região não hospeda objectos durante muito tempo, sendo que a maioria dos centauros se tornam CFJs em alguns milhares de anos. Esta é uma parte curta da vida útil de qualquer objecto do Sistema Solar, que pode durar milhões e por vezes milhares de milhões de anos.

A presença do portal fornece um meio há muito procurado de identificar os centauros numa trajectória iminente em direcção ao Sistema Solar interior. SW1 é actualmente o maior e mais activo dos poucos objectos descobertos nesta região, o que o torna num “principal candidato a avançar o nosso conhecimento das transições orbitais e físicas que moldam a população de cometas que vemos hoje,” disse Sarid.

A nossa compreensão dos cometas está intimamente ligada ao conhecimento da composição inicial do nosso Sistema Solar e à evolução das condições para o surgimento de atmosferas e da vida, explicaram os investigadores.

Astronomia On-line
24 de Setembro de 2019