À medida que os cometas se aproximam do Sol, eles liberam gás e poeira conhecidos pelos astrônomos como atividade cometária. Para cometas que passam perto ou dentro da órbita da Terra, essa atividade diminui em órbitas sucessivas. O astrônomo Nathan Kaib, da Universidade de Oklahoma, descobriu que esse mesmo fenômeno de desvanecimento dos cometas ocorre quando os cometas fazem passagens repetidas pela região mais distante além de Saturno.
Kaib, professor associado do Departamento de Física e Astronomia Homer L. Dodge na Faculdade de Artes e Ciências da Família Dodge da OU, é o principal autor do artigo “Comet Fading Begins Before Saturn”, publicado na Science Advances.
“Os cometas de longo período, aqueles que levam pelo menos centenas de anos para dar uma volta ao redor do Sol uma vez, passam a maior parte de suas vidas milhares de vezes mais longe do Sol do que a Terra”, disse Kaib. “No entanto, às vezes eles desenvolvem órbitas altamente elípticas e, por sua vez, fazem incursões regulares em direção ao Sol e seus planetas próximos. À medida que esses cometas se aproximam do Sol, seu calor intenso transforma suas superfícies geladas em gás.
Essa atividade cometária é o que dá aos cometas sua aparência impressionante no céu e os torna relativamente fáceis de serem encontrados pelos astrônomos. À medida que o aquecimento extremo do Sol esgota constantemente o suprimento de gelo da superfície, a atividade dos cometas que passam perto da Terra diminui ou desaparece ao longo do tempo.”
Neste estudo, Kaib descobriu que esse fenômeno de desvanecimento também ocorre entre os cometas que passam pelo sistema solar externo perto ou além da órbita de Saturno. O que torna suas descobertas surpreendentes é que esses cometas experimentam um aquecimento muito mais fraco do Sol em comparação com aqueles mais próximos da Terra. Na verdade, ao contrário dos cometas mais próximos, o aquecimento do Sol é tão fraco que o gelo à base de água não pode evaporar nesses cometas.
Ao executar simulações de computador de cometas viajando perto de planetas gigantes do sistema solar externo, Kaib mostrou que a gravidade dos planetas gigantes encolhe rapidamente as órbitas de cometas distantes para que eles façam excursões menores para longe do Sol entre passagens pelo sistema solar externo.
“Devemos, portanto, esperar que o sistema solar externo tenha muito mais cometas nessas órbitas encolhidas em comparação com aqueles em órbitas maiores”, disse ele. “Em vez disso, os astrônomos veem o oposto; cometas distantes com órbitas reduzidas estão quase totalmente ausentes das observações dos astrônomos, e cometas com órbitas maiores dominam nosso censo do sistema solar externo. uma vez que efetivamente tornará os cometas mais antigos invisíveis para as pesquisas dos astrônomos.”
Dado que os cometas distantes são difíceis de estudar devido ao seu afastamento, a compreensão dos astrônomos dos cometas baseia-se principalmente no estudo daqueles em órbitas próximas à Terra. A descoberta de Kaib sugere que as passagens pelo sistema solar externo podem alterar as propriedades físicas de muitos cometas próximos da Terra antes de serem descobertos.
“O desvanecimento entre cometas distantes foi descoberto combinando os resultados de simulações de computador da produção de cometas com o catálogo atual de cometas distantes conhecidos”, disse Kaib. “Esses cometas distantes são fracos e extremamente difíceis de detectar, e as campanhas de observação de cometas tiveram um grande esforço para construir este catálogo nos últimos 20 anos. Sem ele, este trabalho atual não teria sido possível.”
Kaib espera que o Legacy Survey of Space and Time, uma missão de 10 anos para pesquisar o céu do sul no Observatório Vera C. Rubin, no Chile, aumente rapidamente as descobertas de cometas.
“O desbotamento do cometa caracterizado em meu trabalho será fundamental para entender e interpretar adequadamente esse dilúvio iminente de cometas recém-descobertos”, disse ele.
As simulações de computador para este trabalho foram realizadas no OU Supercomputing Center for Education & Research. Kaib está atualmente em licença sabática na Case Western Reserve University em Cleveland, Ohio.
Publicado em 31/03/2022 12h41
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