Descoberta a maior coleção de exocometas

Pela primeira vez, astrônomos fizeram imagens de dezenas de cinturões ao redor de estrelas próximas onde cometas e pequenos seixos dentro delas estão orbitando.

© SMA / ALMA (sistemas estelares com cinturões cometários)

Esta galeria contém 74 imagens de diferentes sistemas estelares com cinturões cometários. As estrelas neste estudo variam em idades de muito jovens a meia-idade, como o nosso Sol. E mostra como os cometas desempenham um papel na formação de estrelas e sistemas planetários.

Para encontrar evidências de cometas fora do nosso Sistema Solar, chamados de exocometas, os astrônomos recorreram a duas instalações que detectam bandas específicas de ondas de rádio. Devido ao tamanho da poeira e das rochas nesses cinturões, esse tipo de luz é particularmente bom para encontrar e fazer imagens dessas estruturas.

O Submillimeter Array (SMA) é um conjunto de oito antenas de radiotelescópios perto do cume de Maunakea no Havaí, do Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA). O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) é um conjunto de 66 antenas no Deserto do Atacama, no norte do Chile. Um programa conjunto entre o SMA e o ALMA, denominado REASONS (REsolved ALMA and SMA Observations of Nearby Stars), marca um marco significativo no estudo de cinturões exocometários porque suas imagens e análises subsequentes revelam onde os seixos e os exocometas estão localizados.

Nessas regiões, é tão frio (-250 a -150 graus Celsius) que a maioria dos compostos, incluindo água, são congelados como gelo nesses exocometas. Os astrofísicos estão, portanto, observando onde os reservatórios de gelo dos sistemas planetários estão localizados.

Cinturões exocometários são encontrados em pelo menos 20% dos sistemas planetários, incluindo nosso próprio Sistema Solar. O Cinturão de Kuiper é um exemplo de um cinturão cometário em nosso próprio Sistema Solar. Localizado muito além da órbita de Plutão, alguns cientistas acham que o Cinturão de Kuiper é a fonte de água para o Sistema Solar interno onde a Terra está localizada, entregue por cometas bilhões de anos atrás.

A nova galeria mostra uma diversidade notável de estrutura nos cinturões. Alguns são anéis estreitos, enquanto outros são mais largos e podem ser categorizados mais como “discos” do que “cinturões”. Além disso, alguns dos 74 sistemas de exocometas têm vários anéis ou discos e alguns deles são "excêntricos", o que significa não possuir uma órbita circular, mas como uma órbita oval. Isso fornece evidências de que planetas ou talvez luas ainda não detectáveis ​​estão presentes e sua gravidade afeta a distribuição de seixos nesses sistemas.

O conjunto de dados das propriedades de sistemas planetários e cinturões desse programa permitirá estudos do nascimento e evolução desses cinturões, bem como observações de acompanhamento em toda a faixa de comprimento de onda.

Um artigo foi publicado no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics

Um híbrido único entre asteroide e cometa

Embora o nosso Sistema Solar tenha bilhões de anos, só recentemente  conhecemos melhor um dos seus habitantes mais dinâmicos e cativantes, conhecido como (2060) Quíron.

© W. G. Sierra (ilustração do centauro ativo Quíron)

Quíron pertence à classe de objetos chamada "Centauros". Os centauros são objetos espaciais que orbitam o Sol entre Júpiter e Netuno. São semelhantes à criatura mitológica que lhes dá o nome, na medida em que são híbridos, possuindo características tanto de asteroides como de cometas. 

Utilizando o telescópio espacial James Webb, cientistas da UCF (University of Central Florida) lideraram recentemente uma equipe que descobriu, pela primeira vez, que Quíron tem uma química de superfície diferente da dos outros centauros. A sua superfície tem gelo de dióxido de carbono e de monóxido de carbono, bem como dióxido de carbono e metano na sua coma (cabeleira), o invólucro de poeira e gás que o rodeia. 

As observações estão a criando conhecimentos fundamentais para compreender a formação do nosso Sistema Solar, uma vez que estes objetos permaneceram praticamente inalterados desde a formação do Sistema Solar.  Uma vez que Quíron possui características de asteroide e de cometa, é um bom local para estudar muitos processos que podem ajudar a compreendê-los. 

 O que é único acerca de Quíron é o fato de ser possível observar tanto a superfície, onde se encontra a maior parte dos gelos, como a coma, onde estão os gases que têm origem na superfície ou logo abaixo dela. Os objetos transnetunianos não têm este tipo de atividade porque estão muito longe e são muito frios. Os asteroides não têm este tipo de atividade porque não têm gelo. Os cometas, por outro lado, mostram atividade como os centauros, mas são normalmente observados mais perto do Sol e as suas comas são tão espessas que complicam a interpretação das observações dos gelos à superfície. 

Descobrir quais os gases que fazem parte da coma e as suas diferentes relações com os gelos à superfície ajuda-nos a conhecer as propriedades físicas e químicas, tais como a espessura e a porosidade da camada de gelo, a sua composição e a forma como a irradiação a afeta. Os astrônomos analisaram o gás metano da coma e determinaram que o fluxo detectado era consistente com a sua origem numa área de superfície que estava exposta ao maior aquecimento do Sol. 

Quíron, descoberto pela primeira vez em 1977, está muito melhor caracterizado do que a maioria dos centauros. Ele é originário da região dos objetos transnetunianos e tem viajado em torno do Sistema Solar desde a sua formação. A informação recentemente analisada ajuda os cientistas a compreender melhor o processo termofísico que está decorrendo em Quíron e que produz gás metano. Tem períodos em que se comporta como um cometa, tem anéis de material ao seu redor e potencialmente um campo de detritos de pequenas poeiras ou material rochoso orbitando à sua volta. Assim, surgem muitas questões acerca das propriedades de Quíron que permitem estes comportamentos únicos. O estudo também destacou a presença de subprodutos irradiados de metano, monóxido de carbono e dióxido de carbono, que exigirão mais análise. 

As órbitas de Quíron e de muitos outros objetos não planetários de grandes dimensões sofrem ocasionalmente encontros próximos com um dos planetas gigantes, onde a atração gravitacional do planeta altera a órbita do objeto menor, levando-o por todo o Sistema Solar e expondo-o a muitos ambientes diferentes. Sabe-se que foi ejetado da população de objetos transnetunianos e só agora está a transitar pela região dos planetas gigantes, onde não permanecerá por muito tempo. Após cerca de 1 milhão de anos, centauros como Quíron são tipicamente ejetados da região dos planetas gigantes, onde podem terminar as suas vidas como cometas da família de Júpiter ou podem regressar à região dos objetos transnetunianos.

Nota-se a multiplicidade de gelos de Quíron com diferentes volatilidades e os seus processos de formação. Alguns destes gelos, como o metano, o dióxido de carbono e a água, podem ser componentes primordiais de Quíron, herdados da nebulosa pré-solar. Outros, como o acetileno, o propano, o etano e o óxido de carbono, podem ter-se formado à superfície devido a processos de redução e oxidação.

Quíron vai aproximar-se da Terra onde propiciará melhores leituras sobre as quantidades e a natureza dos gelos, silicatos e material orgânico, possibilitando compreender melhor como as variações sazonais da insolação e os diferentes padrões de iluminação podem afetar o seu comportamento e o seu reservatório de gelo.

Os resultados foram recentemente publicados no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: University of Central Florida

A passagem do cometa Nishimura

O cometa Nishimura está contornando o Sol com velocidade de 70 Km/s.

© Peter Kennett (cometa Nishimura)

O astrônomo amador japonês Hideo Nishimura fez uma descoberta, no dia 11 de agosto deste ano, ao detectar um objeto brilhante nas proximidades do Sol.

Este objeto, anteriormente invisível devido ao brilho do Sol, revelou-se como um cometa completamente novo e brilhante. Em 15 de agosto, o Minor Planet Center confirmou oficialmente a descoberta e nomeou o cometa como C/2023 P1 (Nishimura). 

O cometa Nishimura tem um período orbital estimado em 334 anos, segundo os dados do Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA. O cometa tem atualmente uma magnitude de 4,5. Ele está se tornando gradualmente mais brilhante. Sua cauda crescente agora tem quase 8 minutos de arco de comprimento. 

O cometa Nishimura está atualmente na constelação de Leão, entre as órbitas de Mercúrio e Vênus, seu nascente ocorre às 6h02 e a 20° do Sol que aparece às 6h20. O cometa aparecerá muito baixo no céu ao amanhecer até o final do mês, visível com binóculos e dependendo das condições até a olho nu. 

Em 2 de setembro, o astrofotógrafo Gerald Rhemann obteve uma imagem da desconexão de cauda do cometa devido ao vento solar forte, quando uma Ejeção de Massa Coronal atingiu o cometa, provavelmente oriunda da mancha solar ativa AR3413.

© Gerald Rhemann (desconexão de cauda do cometa Nishimura)

Em 13 de setembro, o cometa atingirá a maior aproximação à Terra, a uma distância de 0,85 UA (128 milhões de quilômetros) e magnitude 3,6. Em 17 de setembro, o C/2023 P1 (Nishimura) atingirá seu periélio, o ponto mais próximo do Sol, a uma distância de cerca de 0,2 UA (30 milhões de quilômetros). Neste momento, ele estará a 12º do Sol e atingirá seu brilho máximo, podendo chegar a uma magnitude 2,7.

No entanto, sua proximidade com o Sol no céu pode tornar a observação desafiadora. Em geral, um objeto celeste com uma magnitude aparente menor que aproximadamente 6,0 é considerado visível a olho nu em condições de céu escuro e limpo. Quanto menor o valor da magnitude aparente, mais brilhante o objeto. 

Cálculos recentes sugerem que este cometa pode ser periódico. Cometas que fazem sua primeira passagem pelo Sol têm maior probabilidade estatística de se desintegrar, mas cada passagem subsequente ao periélio torna o núcleo do cometa mais robusto. Assim, o C/2023 P1 tem uma melhor chance de sobreviver às futuras passagens próximas ao Sol. 

Para encontrar o cometa no céu, aplicativos de observação de estrelas como Star Walk 2 e Sky Tonight, ou ainda programas como Stellarium e Cartes du Ciel podem ser úteis. 

O cometa C/2023 P1 (Nishimura) pode estar relacionado à chuva de meteoros Sigma Hydrids, que está ativa de 22 de novembro a 18 de janeiro (com pico por volta de 30 de novembro). 

Fonte: Cosmo Novas

Um asteroide possui cauda que não é constituída de poeira

Um asteroide estranho acaba de ficar um pouco mais estranho.

© NASA / JPL-Caltech (ilustração do asteroide Faetonte)

Há já algum tempo que sabemos que o asteroide 3200 Phaethon (Faetonte) atua como um cometa. Brilha e forma uma cauda quando se aproxima do Sol e é a fonte da chuva anual de meteoros das Gemínidas, apesar de os cometas serem responsáveis pela maioria das chuvas de meteoros. 

Os cientistas atribuíram o comportamento tipo-cometa de Faetonte à poeira que escapa do asteroide quando este é "queimado" pelo Sol. No entanto, um novo estudo utilizando dois observatórios solares da NASA revela que a cauda de Faetonte não é de todo poeirenta, mas sim constituída pelo gás sódio. 

Os asteroides, que são majoritariamente rochosos, não costumam formar caudas quando se aproximam do Sol. Os cometas, no entanto, são uma mistura de gelo e rocha, e normalmente formam caudas quando o Sol vaporiza o seu gelo, liberando material das suas superfícies e deixando um rasto ao longo das suas órbitas. Quando a Terra passa por um rasto de detritos, estes pedaços de cometas ardem na nossa atmosfera e produzem um enxame de estrelas cadentes, ou seja, uma chuva de meteoros. 

Depois de os astrônomos terem descoberto Faetonte em 1983, perceberam-se que a órbita do asteroide coincidia com a dos meteoros das Gemínidas. Este fato apontou para Faetonte como a fonte da chuva de meteoros anual, apesar de Faetonte ser um asteroide e não um cometa. 

Em 2009, a sonda STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory) da NASA detectou uma pequena cauda que se estendia de Faetonte quando o asteroide atingiu periélio, o ponto mais próximo do Sol, ao longo da sua órbita de 524 dias. Os telescópios normais não tinham visto a cauda antes, porque esta só se forma quando Faetonte está demasiado perto do Sol para ser observada, exceto pelos observatórios solares. A STEREO também viu a cauda de Faetonte desenvolver-se em aproximações solares posteriores, em 2012 e 2016. 

O aparecimento da cauda apoiou a ideia de que a poeira estava escapando da superfície do asteroide quando aquecido pelo Sol. No entanto, em 2018, outra missão solar captou imagens de parte do rasto de detritos das Gemínidas e encontrou uma surpresa. As observações da Parker Solar Probe da NASA mostraram que o rasto continha muito mais material do que aquele que Faetonte poderia ter liberado durante as suas aproximações ao Sol. 

Os cometas brilham frequentemente devido à emissão do sódio quando estão muito perto do Sol, por isso suspeitou-se que o sódio poderia também desempenhar um papel fundamental no brilho de Faetonte. Um estudo anterior, baseado em modelos e testes laboratoriais, sugeriu que o calor intenso do Sol durante as aproximações solares de Faetonte poderia vaporizar o sódio dentro do asteroide e conduzir a uma atividade semelhante à de um cometa. 

No último periélio de Faetonte, em 2022 foi utilizada a sonda SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) que possui filtros de cor capazes de detectar sódio e poeira. A equipe também pesquisou imagens de arquivo da STEREO e da SOHO, encontrando a cauda durante 18 das aproximações solares de Faetonte entre 1997 e 2022. Nas observações da SOHO, a cauda do asteroide apareceu brilhante no filtro que detecta o sódio, mas não apareceu no filtro que detecta a poeira. Além disso, a forma da cauda e a maneira como brilhou quando Faetonte passou pelo Sol correspondem exatamente como se fosse feita de sódio, mas não se fosse constituída por poeira.

Será que alguns dos cometas descobertos pela SOHO e por cientistas cidadãos que estudam as imagens da SOHO no âmbito do projeto Sungrazer, nem serão cometas? Ainda assim, resta uma questão importante: se Faetonte não libera muita poeira, como é que o asteroide fornece o material para a chuva de meteoros das Gemínidas que vemos todos os anos em dezembro? 

Os astrônomos suspeitam que algum tipo de acontecimento perturbador ocorrido há alguns milhares de anos - talvez um pedaço do asteroide que se partiu sob o stress da rotação de Faetonte - fez com que ele ejetasse os bilhões de toneladas de material que se estima constituírem a corrente de detritos das Gemínidas. Mas exatamente que acontecimento foi este permanece um mistério. Mais respostas poderão vir de uma futura missão da JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) chamada DESTINY+ (Demonstration and Experiment of Space Technology for INterplanetary voYage with Phaethon fLyby and dUst Science). No final desta década, espera-se que a nave espacial DESTINY+ passe por Faetonte, capte imagens da sua superfície rochosa e estude qualquer poeira que possa existir à volta deste asteroide enigmático. 

Um artigo foi publicado no periódico The Planetary Science Journal. 

Fonte: ESA

Uma explicação para a estranha órbita do cometa interestelar 'Oumuamua

Em 2017, um misterioso cometa chamado 'Oumuamua despertou a imaginação tanto dos cientistas como do público em geral.

© STScI (ilustração do cometa interestelar 'Oumuamua)

Foi o primeiro visitante conhecido de fora do nosso Sistema Solar, não tinha coma ou cauda de poeira brilhante, como a maioria dos cometas, e uma forma peculiar - algo entre um charuto e uma panqueca - e o seu pequeno tamanho era mais adequado a um asteroide do que a um cometa.

Mas o fato de estar se afastando cada vez mais depressa do Sol, evidenciou um comportamento estranho. Agora, a astroquímica Jennifer Bergner, da Universidade da Califórnia em Berkeley e o astrônomo Darryl Seligman, da Universidade de Cornell argumentam que o misterioso comportamento do cometa, ao invés de ter um percurso hiperbólico em torno do Sol, pode ser explicado por um mecanismo físico simples, provavelmente comum entre muitos cometas gelados: a liberação de hidrogênio à medida que o cometa aquecia à luz do Sol.

O que tornou 'Oumuamua diferente de todos os outros cometas bem estudados no nosso Sistema Solar foi o seu tamanho: era tão pequeno que a sua deflexão gravitacional em torno do Sol foi apenas ligeiramente alterada quando o hidrogênio gasoso foi liberado do gelo.

A maioria dos cometas são essencialmente bolas de neve sujas que periodicamente se aproximam do Sol a partir do Sistema Solar exterior. Quando aquecido pela luz solar, um cometa ejeta água e outras moléculas, produzindo um halo ou coma brilhante à sua volta e muitas vezes caudas de gás e poeira. Os gases ejetados atuam como uma espécie de propulsor de uma nave espacial para dar ao cometa um pequeno pontapé que altera a sua trajetória ligeiramente em relação às órbitas elípticas típicas de outros objetos do Sistema Solar, tais como asteroides e planetas. 

Quando foi descoberto, 'Oumuamua não tinha coma ou cauda, era demasiado pequeno e estava demasiado afastado do Sol para capturar energia suficiente para ejetar muita água, o que levou os astrônomos a especular intensamente acerca da sua composição e do que o estava empurrando para longe.

Um cometa que viaja através do meio interestelar está basicamente sendo "cozinhado" pela radiação cósmica, como resultado formando hidrogênio. O pensamento dos pesquisadores foi: se isto estivesse acontecendo, poderia realmente aprisioná-lo no corpo, de modo a que quando entrasse no Sistema Solar e fosse aquecido, o hidrogênio fosse libertado? Poderá isso produzir quantitativamente a força de que necessita para explicar a aceleração não-gravitacional?

Surpreendentemente, descobriu que investigações experimentais publicadas nas décadas de 1970, 1980 e 1990 demonstraram que quando o gelo é atingido por partículas altamente energéticas semelhantes aos raios cósmicos, é abundantemente produzido hidrogênio molecular (H2) e aprisionado no interior do gelo. Realmente, os raios cósmicos podem penetrar dezenas de metros no gelo, convertendo um-quarto ou mais da água em hidrogênio gasoso.

Para um cometa com vários quilômetros em diâmetro, a emissão de gases seria de uma concha realmente fina em relação à maior parte do objeto, portanto, em termos de composição como em termos de qualquer aceleração, não se esperaria necessariamente que isso fosse um efeito detectável. 

Pensa-se que o cometa, ligeiramente avermelhado, tinha cerca de 115 por 111 por 19 metros em tamanho. Embora as dimensões relativas fossem bastante precisas, os astrônomos não podiam ter a certeza do tamanho real porque era demasiado pequeno e estava demasiado distante para que os telescópios o resolvessem. O tamanho tinha de ser estimado a partir do brilho do cometa e da forma como o brilho mudava à medida que o cometa girava.

Até à data, todos os cometas observados no nosso Sistema Solar - os cometas de curto período, originários da cinturão de Kuiper e os cometas de longo período, da mais distante nuvem de Oort - variam entre cerca de 1 a muitos quilômetros. 

Os cometas são rochas geladas que sobraram da formação do Sistema Solar, há 4,5 bilhões de anos. Os cometas interestelares também podem fornecer pistas sobre as condições em torno de outras estrelas rodeadas por discos de formação planetária. Os cometas preservam um instantâneo de como o Sistema Solar era quando tinha o seu disco protoplanetário. O estudo destes astros é uma maneira de olhar para trás e de ver como o Sistema Solar era na fase inicial de formação. Os sistemas planetários distantes também parecem ter cometas e muitos são susceptíveis de serem ejetados devido a interações gravitacionais com outros objetos do sistema. Alguns destes cometas fugitivos podem, ocasionalmente, entrar no nosso Sistema Solar, proporcionando uma oportunidade de aprender mais sobre a formação exoplanetária. 

Os cometas e os asteroides do Sistema Solar ensinaram-nos, sem dúvida, mais sobre a formação planetária do que aprendemos com os próprios planetas. Os cometas interestelares poderiam indiscutivelmente dizer-nos mais sobre os exoplanetas. 

No dia 19 de outubro de 2017, na ilha de Maui, os astrônomos utilizando o telescópio Pan-STARRS1, operado pelo Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí, repararam primeiro no que pensavam ser ou um cometa ou um asteroide. Quando perceberam que a sua órbita inclinada e alta velocidade - 87 km/s - implicava que vinha de fora do nosso Sistema Solar, deram-lhe o nome 1I/'Oumuamua, havaiano para "mensageiro de longe que chega primeiro". Foi o primeiro objeto interestelar, sem contar com os grãos de poeira, alguma vez visto no nosso Sistema Solar. Um segundo, 2I/Borisov, foi descoberto em 2019, embora parecesse e se comportasse mais como um cometa típico. 

Os astrónomos também notaram uma ligeira aceleração, para longe do Sol, maior do que a vista para os asteroides e mais característica dos cometas. Quando os cometas se aproximam do Sol, a água e os gases expelidos da superfície criam uma cabeleira brilhante e gasosa e liberam poeira no processo. Tipicamente, a poeira deixada no rastro do cometa torna-se visível como uma cauda, enquanto o vapor e a poeira empurrados pela leve pressão dos raios solares produzem uma segunda cauda que aponta para longe do Sol, mais um pequeno empurrão inercial para fora. Outros compostos também podem ser liberados, tais como materiais orgânicos presos e monóxido de carbono. 

A origem da aceleração de 'Oumuamua deverá encerrar o debate acerca do cometa. Desde 2017, foram identificados outros seis pequenos cometas sem coma observável, mas com pequenas acelerações não gravitacionais, sugerindo que tais cometas "escuros" são comuns. Embora o H2 não seja provavelmente responsável pelas acelerações dos cometas escuros, juntamente com 'Oumuamua eles revelam que há muito a aprender sobre a natureza dos corpos pequenos do Sistema Solar. Um destes cometas escuros, o 1998 KY26, é o próximo alvo da missão japonesa Hayabusa2, que recentemente recolheu amostras do asteroide Ryugu. O 1998 KY26 era considerado um asteroide até ser identificado como um cometa escuro em dezembro.

A água é o componente mais abundante dos cometas no Sistema Solar e provavelmente também em outros sistemas exosolares. E se houver um cometa rico em água na nuvem de Oort ou for ejetado para o meio interestelar, deverá ser obtido gelo amorfo com bolhas de H2. Dado que o H2 deve formar-se em qualquer corpo rico em gelo exposto à radiação energética, os pesquisadores suspeitam que o mesmo mecanismo estaria funcionando nos cometas que se aproximam do Sol a partir da nuvem de Oort, no Sistema Solar exterior, onde os cometas são irradiados pelos raios cósmicos, de modo idêntico a um cometa interestelar.

Observações futuras da liberação de hidrogênio em cometas de longo período podem ser utilizadas para testar o cenário de formação e aprisionamento de H2. O LSST (Legacy Survey of Space and Time) do Observatório Vera Rubin deverá descobrir muitos mais cometas interestelares e escuros, permitindo aos astrônomos determinar se a liberação de hidrogênio é comum nos cometas.

Um artigo foi publicado na revista Nature. 

Fonte: University of California

Cometa ZTF torna-se visível do Brasil

Deslumbrante cometa verde!

© J. F. Hernández (cometa 2022 E3 ZTF)

Os cometas são objetos feitos principalmente de gases congelados, rocha e poeira. Eles se tornam ativos à medida que se aproximam do Sol, ocorrendo sublimação, ou seja, fazendo com que seu gelo se transforme em gás. Neste processo forma-se uma nuvem ao redor do cometa conhecida como “coma”. O cometa C/2022 E3 (ZTF) foi visto inicialmente com uma coma esverdeada brilhante. 

O cometa C/2022 E3 (ZTF) foi descoberto em 2 de março de 2022 pelo programa Zwicky Transient Facility (ZTF), que opera o telescópio Samuel-Oschin de 48 polegadas no Observatório Palomar da Caltech, na Califórnia. O cometa inicialmente foi relatado como um candidato a asteroide. Uma noite depois, as fotografias do objeto efetuadas pelo observador japonês Hirohisa Sato revelaram uma pequena coma, mudando seu status para um cometa. Outros observadores confirmaram o relatório de Sato. Na época, o cometa tinha magnitude 17 e estava a quase 5 UA (Unidades Astronômicas) da Terra, quase idêntica à distância média de Júpiter ao Sol. O cometa tem um diâmetro relativamente pequeno, com cerca de 1 km e foi detectado ao passar pela órbita de Júpiter. 

Este refugiado da Nuvem de Oort - uma grande região contendo inúmeros detritos gelados e envolvendo o Sistema Solar - já é visível com binóculos e uma bela vista em telescópios modestos. Observadores com céus escuros, sem poluição luminosa e sem Lua podem até avistar vagamente o cometa a olho nu. As estimativas atuais de magnitude visual colocam o cometa C/2022 E3 (ZTF) com magnitude 5,5. 

O astrônomo amador e administrador do grupo do Facebook Comet Asteroid Meteor Watch, Jose Pablo Navarro, examinou 2.509 observações visuais e CCD do cometa do banco de dados do Minor Planet Center. Sua análise indica uma desaceleração recente na taxa de brilho do cometa, com um pico de brilho próximo à magnitude 6,0. 

As fotografias mostram uma impressionante coma verde-azulada, uma característica frequentemente vista em cometas que viajam para o interior do Sistema Solar. A luz solar ultravioleta (UV) ao aquecer o núcleo decompõe grandes moléculas orgânicas que gera compostos mais simples, incluindo o carbono diatômico (C2) de brilho verde. Em alguns dias, esta mesma luz energética destrói a molécula antes que ela tenha tempo de sair da coma, impedindo-a de viajar para a cauda do cometa e tingi-la de verde. Às vezes, esta tonalidade esverdeada é sutilmente visível em binóculos, mas normalmente é necessário um telescópio de 6 polegadas ou maior. 

A órbita do cometa é inclinada cerca de 109º em relação à eclíptica - a projeção sobre a esfera celeste da trajetória aparente do Sol observada a partir da Terra - e seu deslocamento é retrógrada em relação aos planetas. O periélio, a distância mais próxima do Sol, ocorreu em 12 de janeiro a 1,11 UA (166 milhões de quilômetros). 

Em 17 de janeiro, fortes ventos solares de uma ejeção de massa coronal causaram um evento de desconexão na cauda de íons do cometa, fazendo-a parecer quebrada. Em 22 de janeiro, uma anticauda tornou-se visível. A cauda parece estar apontando para o Sol e para longe do material de íons e poeira; isto parece ser causado por partículas situadas em um disco do plano orbital do cometa e, quando a Terra se alinha com este plano, parece uma cauda invertida, conforme visto na imagem abaixo.

 

© Dan Barllett (cometa 2022 E3 ZTF)

O perigeu, a distância mais próxima da Terra, ocorre hoje (1/2/2023), quando o cometa passará a 0,28 UA (42 milhões de quilômetros) daqui, passando a ser visível no Hemisfério Sul, porém pouco acessível. No Brasil, ele será visível apenas para moradores das regiões Norte e Nordeste. Como o cometa está se deslocando para o Sul, a cada noite fica mais favorável sua observação. 

Embora seu período orbital é de longo período, devido a perturbações dos planetas, o cometa agora está totalmente fora do Sistema Solar. Com base em elementos orbitais conhecidos em dezembro de 2022, a órbita do cometa era elíptica muito antes de se aproximar do Sistema Solar interno com uma excentricidade aproximada de 0,99920 e um semi-eixo maior aproximado de 1.400 UA, seu período orbital de aproximadamente 52.000 anos. Devido à atração gravitacional dos planetas, em particular devido às passagens relativamente próximas de Saturno e Júpiter, sua excentricidade orbital aumentará em cerca de 0,00080 (ignorando forças não gravitacionais) e ficará muito próxima de 1. Se o cometa ainda estará em órbita fechada ou deixará o Sistema Solar em uma órbita hiperbólica, não pode ser dito devido à atual incerteza dos dados.

Com o passar dos dias, o cometa será visto mais alto no céu e com mais tempo de visibilidade. Na noite do dia 4 de fevereiro, o cometa estará muito perto de uma estrela brilhante azulada chamada Capela, apontando para o Norte. No dia 10 de fevereiro, ele estará muito próximo de Marte, quando o cometa cruza cerca de 1,5° a nordeste do planeta, localizado na constelação de Touro. Ele estará visível em todo o Brasil, tente observá-lo logo após o poente, entre às 19 e 21 horas. Entre 13 a 15 de fevereiro, passará em frente ao aglomerado aberto Híades.

Veja outras informações em Dois cometas promissores.

Esperamos que o cometa C/2022 E3 (ZTF), mesmo se não for tão espetacular, forneça belas imagens. 

Fonte: Sky & Telescope

Um possível cometa binário extinto na região próxima à Terra

Pesquisadores do Observatório Nacional (ON) podem ter identificado o primeiro núcleo de cometa binário extinto da história na região dos Objetos Próximos da Terra (NEOs, na sigla em inglês).

© NASA/JPL-Caltech (ilustração do asteroide binário 2017 YE5)

Trata-se do objeto 2017 YE5, que fez um encontro próximo com a Terra em junho de 2018, atingindo uma distância de cerca de 0,04 UA (unidades astronômicas), ou 6 milhões de quilômetros (cerca de 16 vezes a distância da Terra à Lua). 

O objeto foi descoberto em dezembro de 2017, mas nenhum detalhe sobre suas propriedades físicas e binaridade foram conhecidas até junho de 2018. Na passagem de 2018, os observatórios de radar do Arecibo, Green Bank e Goldstone identificaram que se tratava de um sistema binário. Mais precisamente, eles relataram que o 2017 YE5 é composto por dois corpos de aproximadamente 900 metros de diâmetro que orbitam um ao outro em torno de um centro de massa comum entre eles. 

Sistemas binários formados por componentes de tamanhos semelhantes são relativamente raros na região dos NEOs. O 2017 YE5 é um dos apenas quatro sistemas deste tipo conhecidos. Os outros três são 69230 Hermes, (190166) 2005 UP156 e 1994 CJ1. 

Durante a aparição de 2018, uma equipe de pesquisadores liderados pelo astrônomo do ON Filipe Monteiro realizou observações fotométricas do binário 2017 YE5 no Observatório Astronômico do Sertão de Itaparica (OASI), no Observatório Astronómico Nacional de San Pedro Martír (OAN-SPM, México) e no Blue Mountain Observatory (BMO, Austrália). Com os dados obtidos nos diferentes observatórios, foi possível realizar uma caracterização completa deste sistema binário incluindo: período orbital do sistema e o período rotacional dos componentes; os índices de cor (relacionados à composição superficial dos asteroides); densidade média; albedo (quantidade de radiação solar refletida) e tipo taxonômico (sistema de classificação de asteroides baseado na forma do espectro de reflectância e no albedo).

Os pesquisadores determinaram que o período orbital do sistema binário em torno do centro de massa comum é de cerca de 24 horas. No entanto, ao analisar possíveis períodos adicionais no sistema, os astrônomos verificaram que um dos objetos pode estar girando com um período de rotação de cerca de 15 horas: “Geralmente, esses sistemas com corpos de tamanho semelhantes estão totalmente sincronizados, o que significa que o período orbital é igual ao período de rotação dos corpos. Mas nesse sistema, um dos corpos parece não ter atingido a sincronização ainda. Uma das possibilidades é a de que o sistema seja relativamente recente e ainda não conseguiu atingir a sincronização completa,” explicou Monteiro. 

Além disso, não se descarta que os componentes deste sistema possam ter composições diferentes, o que tornaria o processo de sincronização mais longo devido à diferença entre as massas dos corpos. O estudo indica que o objeto possui uma superfície muito avermelhada, consistente com os asteroides do tipo D, um tipo primitivo de asteroide, rico em material orgânico e volátil. A densidade média do objeto é de cerca de 1g/cm³, o que sugere a presença de voláteis (por exemplo, gelos) no interior dos componentes do sistema.

Os índices de cor obtidos para 2017 YE5 também são típicos de cometas da família de Júpiter, o que ocorre porque a maioria dos núcleos destes cometas exibem características superficiais semelhantes aos asteroides primitivos do tipo D. Por fim, dados no infravermelho disponibilizados pelo projeto MIT-Hawai near-Earth object survey permitiram derivar um albedo de cerca de 3% para o binário 2017 YE5, consistente com os resultados encontrados na literatura para núcleos cometários.

“Por se tratar de um objeto que possui uma órbita típica de cometas da família de Júpiter, estas características indicam que o sistema 2017 YE5 é um possível núcleo cometário binário, cujo material volátil foi perdido ao longo de sua história ou está guardado em seu interior”, explicou Monteiro. 

Embora o objeto pareça um cometa extinto, já que não foi observado sublimação de gelo, ele foi classificado como dormente, pois, como mencionado, os componentes voláteis podem estar abaixo de uma camada de rocha. A descoberta de um objeto como este na região próxima da Terra reforça a existência de cometas extintos e dormentes entre os NEOs, o que é bastante relevante, inclusive para entender como o material volátil (inclusive a água) chegou até a Terra.

“É importante mencionar que diversos estudos têm apontado os cometas (e asteroides primitivos) como os principais fornecedores de material orgânico e volátil para Terra primitiva, o que pode ter ajudado a criar um ambiente capaz de gerar as primeiras formas de vida,” ressaltou Monteiro. 

Por fim, os pesquisadores concluíram que o binário 2017 YE5 parece ser um alvo plausível para uma missão espacial, pois pode fornecer detalhes sobre o conteúdo volátil e orgânico na região próxima à Terra, bem como fornecer pistas sobre diferenças nos processos de formação de sistemas binários. Uma missão de retorno de amostra a um asteroide como este proporcionaria um grande progresso na compreensão da história inicial do Sistema Solar e na pesquisa da origem da vida na Terra. Ademais, por ser um possível cometa dormente, é um alvo interessante para entender os estados finais dos cometas, ou para estudar os processos dinâmicos que movem os asteroides de órbitas asteroidais típicas para órbitas cometárias.

As investigações resultaram em um artigo intitulado “Physical characterization of equal-mass binary near-Earth asteroid 2017 YE5: a possible dormant Jupiter-family comet”, publicado em agosto de 2021 no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Veja outras informações: Revelada a existência de raro asteroide duplo.

Fonte: Observatório Nacional

Gás veloz fluindo para longe de cinturão de asteroides de jovem estrela

Os astrônomos detectaram o gás monóxido de carbono em movimento rápido fluindo de uma estrela jovem de baixa massa: um estágio único na evolução planetária que pode fornecer uma visão sobre como o nosso próprio Sistema Solar evoluiu e sugere que a maneira como os sistemas se desenvolvem pode ser mais complicada do que se pensava.

© U. Cambridge (ilustração do sistema No Lup)

Embora não esteja claro como o gás está sendo expelido tão depressa, uma equipe de pesquisadores, liderada pela Universidade de Cambridge, pensa que pode ser produzido a partir de cometas gelados sendo vaporizados no cinturão de asteroides da estrela. 

A detecção foi feita com o ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) no Chile, como parte de um levantamento de estrelas jovens de 'classe III', relatado num artigo científico anterior. Algumas destas estrelas de classe III estão rodeadas por discos de detritos, que se pensa serem formados por colisões contínuas de cometas, asteroides e outros objetos sólidos, conhecidos como planetesimais, nos confins de sistemas planetários recentemente formados. 

Os remanescentes de poeira e detritos destas colisões absorvem a luz das suas estrelas centrais e irradiam esta energia como um brilho fraco que pode ser estudado com o ALMA.

Nas regiões internas dos sistemas planetários, espera-se que os processos de formação planetária resultem na perda de toda a poeira mais quente, e as estrelas da classe III são aquelas que ficam com, no máximo, poeira tênue e fria. Estes tênues cinturões de poeira fria são semelhantes aos discos de detritos vistos em torno de outras estrelas, idênticos ao Cinturão de Kuiper do Sistema Solar, que é conhecido por hospedar asteroides muito maiores e cometas. 

No levantamento, descobriu-se que a estrela em questão, NO Lup, que tem cerca de 70% da massa do nosso Sol, tem um disco empoeirado de baixa massa, mas é a única estrela da classe III onde foi detectado o gás monóxido de carbono, a primeira vez para este tipo de estrela jovem com o ALMA. 

Embora se saiba que muitas estrelas jovens ainda hospedam os discos formadores de planetas ricos em gás a partir dos quais nascem, o de NO Lup é mais evoluído, e seria de esperar que tivesse perdido este gás primordial após a formação dos seus planetas. 

A detecção do gás monóxido de carbono é rara, tornando a observação única da escala e da velocidade do gás, o que levou a um estudo de acompanhamento para explorar o seu movimento e origens. 

Este modelo mostrou que o gás é totalmente consistente com um cenário em que está sendo lançado para fora a cerca de 22 km/s, muito mais rápido do que qualquer velocidade orbital estável. Uma análise posterior também mostrou que o gás pode ser produzido durante as colisões entre asteroides, ou durante períodos de sublimação na superfície dos cometas da estrela, que devem ser ricos em monóxido de carbono gelado. 

Foram recolhidas recentemente evidências do mesmo processo no Sistema Solar com a missão New Horizons da NASA, quando observou o objeto Ultima Thule (ou Arrokoth) em 2019, do Cinturão de Kuiper, e encontrou a evolução de sublimação à superfície do corpo gelado, que teve lugar há cerca de 4,5 bilhões de anos. O mesmo evento que vaporizou cometas no Sistema Solar há bilhões de anos pode ter sido captado pela primeira vez a mais de 400 anos-luz de distância, num processo que pode ser comum em torno de estrelas formadoras de planetas, e que pode ter implicações na evolução de todos os cometas, asteroides e planetas.

Embora foi visto gás produzido por planetesimais em sistemas mais antigos, o ritmo de liberação no qual o gás está sendo produzido neste sistema e a sua natureza de fluxo são bastante notáveis, e apontam para uma fase de evolução do sistema planetário que é visto aqui pela primeira vez.

Os resultados foram aceitos para publicação no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: University of Cambridge

Revelada linha interestelar de um dos blocos de construção da vida

O fósforo, presente no nosso DNA e nas membranas celulares, é um elemento essencial à vida tal como a conhecemos. No entanto, o modo como este elemento chegou à Terra primordial ainda é um mistério.

© ESA/ESO (moléculas que contêm fósforo na formação estelar e no cometa 67P)

Com o auxílio do poder combinado do ALMA e da sonda Rosetta, da Agência Espacial Europeia (ESA), os astrônomos traçaram agora a jornada do fósforo, das regiões de formação estelar até os cometas. Este trabalho de pesquisa mostra, pela primeira vez, onde as moléculas que contêm fósforo se formam, como esse elemento é transportado em cometas e como uma molécula em particular pode ter desempenhado um papel crucial no início da vida em nosso planeta.

Os novos resultados do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro, e do instrumento ROSINA a bordo da sonda espacial Rosetta da ESA, mostram que o monóxido de fósforo é uma peça chave no quebra-cabeça da origem da vida.

Com o auxílio do ALMA, que permitiu uma análise detalhada da região de formação estelar AFGL 5142, os astrônomos conseguiram localizar onde moléculas com fósforo, como o monóxido de fósforo, se formam.

Novas estrelas e sistemas planetários surgem em regiões semelhantes a nuvens de gás e poeira entre as estrelas, tornando essas nuvens interestelares os locais ideais para iniciar a busca pelos elementos essenciais da vida.

As observações do ALMA mostraram que moléculas que contêm fósforo são criadas quando estrelas massivas se formam. Correntes de gás emitidas pelas jovens estrelas massivas abrem cavidades nas nuvens interestelares e moléculas que contêm fósforo se formam nas paredes destas cavidades, através da ação combinada de choques e radiação da estrela bebê. Os astrônomos também mostraram que o monóxido de fósforo é a molécula portadora de fósforo mais abundante nas paredes das cavidades.

Depois de procurar com o ALMA esta molécula nas regiões de formação estelar, a equipe europeia passou a se concentrar em um objeto do Sistema Solar: o famoso cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A ideia era seguir a trilha destes compostos contendo fósforo. Se as paredes da cavidade colapsarem para formar uma estrela, particularmente uma menos massiva como o Sol, o monóxido de fósforo pode congelar e ficar preso nos grãos de poeira gelados que permanecem em torno da nova estrela. Mesmo antes da estrela estar totalmente formada, estes grãos de poeira se juntam para formar seixos, rochas e, eventualmente, cometas, que se tornam transportadores de monóxido de fósforo.

A ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) colectou dados do 67P durante os dois anos em que Rosetta orbitou este cometa. Os astrônomos já tinham descoberto anteriormente traços de fósforo nos dados de ROSINA, mas não sabiam que molécula é que o teria transportado até lá.

Esta primeira observação de monóxido de fósforo num cometa ajuda os astrônomos a estabelecerem uma ligação entre as regiões de formação estelar, onde a molécula é criada, e a Terra.

Como muito provavelmente os cometas transportaram enormes quantidades de compostos orgânicos para a Terra, o monóxido de fósforo encontrado no cometa 67P poderá fortalecer a ligação entre cometas e a vida na Terra.

Leonardo Testi, astrônomo do ESO e gerente de operações do ALMA na Europa, conclui: “Compreender as nossas origens cósmicas, incluindo o quão comuns são as condições químicas favoráveis ao aparecimento de vida, é um tópico principal da astrofísica moderna. Enquanto o ESO e o ALMA se concentram nas observações de moléculas em sistemas planetários jovens distantes, a exploração direta do inventário químico dentro do nosso Sistema Solar se torna possível graças a missões da ESA, como Rosetta. A sinergia entre as principais instalações terrestres e espaciais do mundo, através da colaboração entre o ESO e a ESA, é um ativo poderoso para pesquisadores europeus e permite descobertas verdadeiramente transformadoras como a relatada neste artigo.”

Esta pesquisa foi apresentada em um artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: ESO