Depois de viajar vários bilhões de milhas em direção ao Sol, um jovem objeto parecido com um cometa orbitando entre os planetas gigantes encontrou um lugar de estacionamento temporário ao longo do caminho.
O objeto se estabeleceu perto de uma família de asteróides antigos capturados, chamados de Trojans, que orbitam o Sol ao lado de Júpiter. Esta é a primeira vez que um objeto semelhante a um cometa foi localizado próximo à população de Trojan.
O visitante inesperado pertence a uma classe de corpos gelados encontrados no espaço entre Júpiter e Netuno. Chamados de “Centauros”, eles se tornam ativos pela primeira vez quando aquecidos à medida que se aproximam do Sol e fazem a transição dinâmica para se tornarem mais semelhantes a um cometa.
Instantâneos de luz visível pelo telescópio espacial Hubble da NASA revelam que o objeto vagabundo mostra sinais de atividade de cometa, como uma cauda, vazamento de gás na forma de jatos e uma coma envolvente de poeira e gás. Observações anteriores feitas pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA deram pistas sobre a composição do objeto semelhante a um cometa e os gases que conduzem sua atividade.
“Apenas o Hubble poderia detectar características parecidas com cometas ativas tão longe com detalhes tão altos, e as imagens mostram claramente essas características, como uma cauda larga de aproximadamente 400.000 milhas de comprimento e características de alta resolução perto do núcleo devido a uma coma e jatos “, disse o pesquisador principal do Hubble, Bryce Bolin, da Caltech, em Pasadena, Califórnia.
Descrevendo a captura do Centauro como um evento raro, Bolin acrescentou: “O visitante deve ter entrado na órbita de Júpiter na trajetória certa para ter esse tipo de configuração que lhe dá a aparência de compartilhar sua órbita com o planeta. Nós” estamos investigando como foi capturado por Júpiter e pousou entre os troianos. Mas achamos que pode estar relacionado ao fato de que teve um encontro próximo com Júpiter. ”
O artigo da equipe foi publicado na edição de 11 de fevereiro de 2021 do The Astronomical Journal.
As simulações de computador da equipe de pesquisa mostram que o objeto gelado, chamado P / 2019 LD2 (LD2), provavelmente balançou perto de Júpiter há cerca de dois anos. O planeta então direcionou gravitacionalmente o visitante rebelde para a localização co-orbital do grupo de asteróides de Tróia, levando Júpiter por cerca de 437 milhões de milhas.
Bucket Brigade
O objeto nômade foi descoberto no início de junho de 2019 pelos telescópios ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) da Universidade do Havaí, localizados nos vulcões extintos, um em Mauna Kea e outro em Haleakala. O astrônomo amador japonês Seiichi Yoshida avisou a equipe do Hubble sobre a possível atividade de cometas. Os astrônomos então escanearam dados de arquivo do Zwicky Transient Facility, uma pesquisa de campo ampla conduzida no Observatório Palomar na Califórnia, e perceberam que o objeto estava claramente ativo em imagens de abril de 2019.
Eles seguiram com observações do Observatório Apache Point no Novo México, que também sugeriu a atividade. A equipe observou o cometa usando o Spitzer poucos dias antes da aposentadoria do observatório em janeiro de 2020, e identificou gás e poeira ao redor do núcleo do cometa. Essas observações convenceram a equipe a usar o Hubble para dar uma olhada mais de perto. Auxiliados pela visão nítida do Hubble, os pesquisadores identificaram a cauda, a estrutura da coma e o tamanho das partículas de poeira e sua velocidade de ejeção. Essas imagens os ajudaram a confirmar que as feições se devem a uma atividade semelhante a um cometa relativamente nova.
Embora a localização do LD2 seja surpreendente, Bolin se pergunta se este pit stop poderia ser uma retirada comum para alguns cometas voltados para o sol. “Isso pode ser parte do caminho de nosso sistema solar através dos Trojans de Júpiter para o sistema solar interno”, disse ele.
O convidado inesperado provavelmente não ficará entre os asteróides por muito tempo. Simulações de computador mostram que ele terá outro encontro próximo com Júpiter em cerca de outros dois anos. O robusto planeta inicializará o cometa do sistema e continuará sua jornada para o interior do sistema solar.
“O legal é que você está na verdade pegando Júpiter jogando este objeto ao redor e mudando seu comportamento orbital e trazendo-o para o sistema interno”, disse o membro da equipe Carey Lisse do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (APL) em Laurel, Maryland . “Júpiter controla o que está acontecendo com os cometas uma vez que eles entram no sistema interno, alterando suas órbitas.”
O intruso gelado é provavelmente um dos últimos membros da chamada “brigada de cometas” a ser expulso de sua casa gelada no cinturão de Kuiper para a região do planeta gigante por meio de interações com outro objeto do cinturão de Kuiper. Localizado além da órbita de Netuno, o cinturão de Kuiper é um refúgio de restos congelados da construção de nossos planetas 4,6 bilhões de anos atrás, contendo milhões de objetos e, ocasionalmente, esses objetos têm quase acidentes ou colisões que alteram drasticamente suas órbitas do cinturão de Kuiper para dentro na região do planeta gigante.
A brigada de baldes de relíquias geladas suporta uma jornada acidentada durante sua jornada em direção ao sol. Eles saltam gravitacionalmente de um planeta externo para o próximo em um jogo de fliperama celestial antes de alcançar o sistema solar interno, aquecendo à medida que se aproximam do sol. Os pesquisadores dizem que os objetos passam tanto ou mais tempo em torno dos planetas gigantes, puxando-os gravitacionalmente – cerca de 5 milhões de anos – do que atravessando para o sistema interno onde vivemos.
“Sistema interno, cometas de ‘período curto’ se rompem cerca de uma vez por século”, explicou Lisse. “Então, para manter o número de cometas locais que vemos hoje, achamos que a brigada de balde tem que entregar um novo cometa de curto período a cada 100 anos.”
Um Early Bloomer
Ver a atividade de liberação de gases em um cometa a 465 milhões de milhas de distância do Sol (onde a intensidade da luz solar é 1/25 da intensidade da Terra) surpreendeu os pesquisadores. “Ficamos intrigados ao ver que o cometa havia acabado de começar a se tornar ativo pela primeira vez tão longe do Sol, a distâncias onde o gelo de água mal começa a sublimar”, disse Bolin.
A água permanece congelada em um cometa até atingir cerca de 200 milhões de milhas do Sol, onde o calor da luz solar converte o gelo da água em gás que escapa do núcleo na forma de jatos. Portanto, a atividade sinaliza que a cauda pode não ser feita de água. Na verdade, as observações do Spitzer indicaram a presença de monóxido de carbono e gás dióxido de carbono, o que poderia estar conduzindo a criação da cauda e dos jatos vistos no cometa em órbita de Júpiter. Esses voláteis não precisam de muita luz solar para aquecer sua forma congelada e convertê-los em gás.
Assim que o cometa for expulso da órbita de Júpiter e continuar sua jornada, ele poderá se encontrar com o planeta gigante novamente. “Cometas de curto período como o LD2 encontram seu destino ao serem jogados no Sol e se desintegrando totalmente, atingindo um planeta ou se aventurando muito perto de Júpiter mais uma vez e sendo jogados para fora do sistema solar, que é o destino usual”, disse Lisse. . “Simulações mostram que em cerca de 500.000 anos, há 90% de probabilidade de que este objeto seja ejetado do sistema solar e se torne um cometa interestelar.”
Publicado em 27/02/2021 15h38
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