Sobre Cometas

Quais são as diferentes partes de um cometa?
Todos os cometas têm um núcleo, uma massa central estável e porosa de gelo, gás e poeira que se encontram entre 1 e 10 quilómetros (0,6 a 6 milhas) de tamanho. O gelo é feito de quantidades variáveis de água, dióxido de carbono, amoníaco e metano. A poeira pode conter hidrogênio, oxigênio, carbono, nitrogênio, sílica e alguns metais. O núcleo pode ter traços de hidrocarbonetos.

Núcleo do Cometa Halley do Projeto Giotto, Agência Espacial Européia. Observe os jatos de gás que se desprendem da superfície. Fotos de Astronomia do Dia

Como os cometas se aproximam do nosso Sol, eles aquecem e o gelo começa a sublimar (mudar de um sólido diretamente para um gás). O gás (vapor de água, monóxido de carbono, dióxido de carbono e vestígios de outras substâncias) e a poeira formam uma “atmosfera” ao redor do núcleo chamada de “coma”. O material do coma é varrido para dentro da cauda.

Quando os cometas se aproximam do Sol, eles desenvolvem caudas de poeira e gás ionizado. Os cometas têm duas caudas principais, uma de poeira e uma de plasma. A cauda de poeira aparece amarelo-esbranquiçada porque é composta de pequenas partículas – aproximadamente do tamanho de partículas de fumaça – que refletem a luz solar. As caudas de poeira têm normalmente entre 1 e 10 milhões de quilômetros (cerca de 600.000 a 6 milhões de milhas) de comprimento. A cauda de plasma é frequentemente azul porque contém iões de monóxido de carbono. A luz solar ultravioleta decompõe as moléculas de gás, causando o seu brilho. A cauda de plasma pode esticar dezenas de milhões de quilômetros para o espaço. Raramente, elas chegam a ter 150 milhões de quilômetros (quase 100 milhões de milhas). Uma terceira cauda de sódio foi observada no Cometa Hale-Bopp.

Os betes estão envoltos em uma nuvem de hidrogênio ampla e fina (esparsa) que pode se estender por milhões de quilômetros. Este envelope não pode ser visto da Terra porque a sua luz é absorvida pela nossa atmosfera, mas foi detectado por naves espaciais.

Como se chamam os cometas?
Os cometas têm o nome da pessoa que primeiro relata a sua descoberta. Por exemplo, o Cometa Halley tem o nome de Edmund Halley, que determinou que os cometas observados em 1531, 1607 e 1682 tinham essencialmente as mesmas órbitas e, portanto, eram um único cometa. Com base em seus cálculos, ele previu corretamente o retorno do cometa em 1758, mas infelizmente, ele não viveu para ver o Cometa Halley. Às vezes, mais de uma pessoa relata um novo cometa ao mesmo tempo. Nesse caso, os nomes são combinados – como nos casos do Cometa Hale-Bopp ou Comet Shoemaker-Levy.

Quanto grandes são os cometas?
Um núcleo de cometa tem tipicamente de 1 a 10 quilómetros (0,6 a 6 milhas) de largura. A cauda, no entanto, pode se estender por dezenas de milhões de quilômetros.

De que são feitos os cometas?
A maior parte da nossa informação vem do estudo dos espectros de diferentes cometas. Os cientistas estudam a luz reflectida por diferentes partes de um cometa. Os gases contêm elementos diferentes. Cada elemento (como o hidrogênio), molécula (como a água), ou íon (um elemento ou molécula com carga elétrica) tem um padrão distinto de emissão ou absorção que pode ser determinado em laboratório; este padrão é conhecido como seu espectro. Ao combinar padrões entre as medições laboratoriais e as observações do cometa, os cientistas podem determinar a composição do cometa.

Todos os cometas são feitos dos mesmos ingredientes básicos – gelo e poeira. Contudo, os cometas provavelmente variam em quanto do gelo é gelo de água e quanto é gelo feito de outras substâncias, como metano, amoníaco e dióxido de carbono. Os cometas também variam nos diferentes tipos de oligoelementos e hidrocarbonetos que estão presentes.

Missões espaciais universais, como a missão Giotto da Agência Espacial Europeia, exploraram cometas e forneceram imagens detalhadas das superfícies dos cometas. Algumas missões destinam-se a amostrar cometas. Após um encontro bem sucedido com o Cometa Wild 2, a missão Stardust da NASA irá devolver amostras de pó e gás de cometas à Terra em Janeiro de 2006. A missão Deep Impact da NASA encontrará o Cometa Tempel 1 em Julho de 2005, e irá libertar um projéctil na superfície do cometa para escavar um buraco e expor uma nova superfície no núcleo. A nave recolherá dados sobre as emissões de cometa e transmitirá os dados aos cientistas da Terra. Embora os dados destas missões sejam de apenas alguns poucos cometas e possam não ser representativos, os dados irão melhorar muito a nossa compreensão das composições dos cometas.

Como são os caminhos orbitais dos cometas?
Com base nas observações de como os cometas se movem através do céu, os cientistas determinaram que os cometas viajam ao redor do nosso Sol em órbitas altamente elípticas (de forma oval). O tempo que leva para fazer uma órbita completa é chamado de período do cometa. Os períodos dos cometas normalmente variam de alguns anos a milhões de anos.

De onde vêm os cometas?
Os cometas são divididos em cometas de curto e longo períodos. Os cometas de curto período – como o Cometa Halley – giram em torno do nosso Sol em órbitas que levam menos de 200 anos. Seus caminhos orbitais estão próximos ao mesmo plano de órbita da Terra e dos outros planetas, e eles orbitam nosso Sol na mesma direção que os planetas. Com base nestas características orbitais, acredita-se que os cometas de curto período são originários da cintura de Kuiper, uma região em forma de disco que se estende para além de Neptuno. A cintura de Kuiper contém corpos planetários pequenos e gelados, dos quais apenas alguns foram imitados. Estes são os “restos” da formação inicial do sistema solar. Ocasionalmente a órbita de um objeto da cintura de Kuiper será perturbada pelas interações dos planetas gigantes de tal forma que terá um encontro próximo com Netuno e ou será atirado para fora do sistema solar ou empurrado para uma órbita dentro do nosso sistema solar.

Cometas de longo período – como o Cometa Hale-Bopp ou o Cometa Hyakutake – levam mais de 200 anos para orbitar o nosso Sol. Sua trajetória orbital é aleatória em termos de direção e plano de órbita. Com base nos cálculos dos seus caminhos observados, acredita-se que os cometas de longo período são originários da nuvem de Oort. A nuvem de Oort é um envelope esférico que pode se estender por 30 trilhões de quilômetros (aproximadamente 20 trilhões de milhas) além do nosso Sol. Os objectos da Nuvem de Porto nunca foram imitados.

O que acontece quando um cometa se aproxima do nosso Sol?
No extremo frio do nosso sistema solar, na cintura de Kuiper e na nuvem de Oort, os cometas são essencialmente apenas pequenos pedaços de gelo e poeira. Os cometas são quase invisíveis, excepto quando se aproximam do nosso Sol.

Quando um cometa se aproxima do nosso Sol, ele começa a aquecer e o gelo começa a sublimar-se – para passar de um estado sólido para um estado gasoso sem líquido. Parte da poeira é deixada para trás à medida que o gelo se sublima. Ele forma uma crosta escura e protetora na superfície do núcleo e retarda o derretimento. Em alguns lugares a camada protetora é mais fina, e jatos de gás se rompem. O gás e a poeira formam a nuvem do coma.

O nosso Sol emite um vento solar, um fluxo constante de gás e partículas (principalmente prótons e elétrons) que jorra para fora a 350 quilômetros (cerca de 220 milhas) por segundo. A luz solar e o vento solar varrem a poeira e o gás do coma para as caudas de fuga. Como a luz solar e o vento solar sempre fluem para fora da superfície do nosso Sol, as caudas sempre apontam para longe do nosso Sol, não importa em que direção o cometa esteja se movendo em sua órbita. Isto significa que as caudas podem estar na frente do cometa quando o cometa se afasta do nosso Sol no seu regresso à parte exterior da sua órbita.

Duas caudas distintas se desenvolvem – a cauda de plasma e a cauda de poeira. As diferentes formas e ângulos das caudas são causadas pela forma como as diferentes partículas são afectadas pelo nosso Sol. A cauda de plasma mais fina e longa forma uma linha reta que se estende a partir do cometa. As partículas nesta cauda de íon são carregadas eletricamente e são empurradas para longe do nosso Sol pelo vento solar. A cauda de poeira mais curta é ligeiramente curvada. As partículas maiores na cauda de poeira não têm carga elétrica e não são afetadas pelo vento solar. Em vez disso, as partículas de poeira derramadas do cometa são repelidas pela força da luz solar e “ficam para trás” do cometa em seu movimento ao redor do nosso Sol.

As caudas do cometa tornam-se mais longas e impressionantes à medida que o cometa se aproxima do nosso Sol. À medida que o cometa se aproxima do nosso Sol, ele fica mais quente e o material é liberado mais rapidamente, produzindo uma cauda maior. Os cientistas estimam que um cometa perde entre 0,1 e 1% da sua massa cada vez que orbita o nosso Sol.

O que acontece quando a Terra passa pelo caminho de um cometa?
Chuvas de meteoros ocorrem quando a Terra passa pelo rasto de poeira e gás deixado por um cometa ao longo da sua órbita elíptica. As partículas entram na atmosfera da Terra e a maioria queima em um show de luz animado – uma chuva de meteoros. Algumas chuvas de meteoros, como os Perseids em Agosto e os Leonids em Novembro, ocorrem anualmente quando a órbita da Terra atravessa o caminho de destroços deixado ao longo da órbita do cometa. Os rastros do cometa Halley são responsáveis pela chuva de meteoros Orionids. Para as próximas chuvas de meteoros e sugestões de visualização, explore a lista do StarDate das chuvas de meteoros do ano.

Por que os cientistas estão interessados em cometas?
Os cientistas pensam que os cometas se formaram com os nossos planetas há 4,5 bilhões de anos, por isso contêm pistas importantes para os materiais e processos do nosso sistema solar primitivo. Os cientistas esperam aprender ainda mais sobre cometas com missões da NASA como Stardust e Deep Impact e a missão Rosetta da Agência Espacial Europeia.

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