Descending to a comet
Agency

Ciência na superfície de um cometa

04/08/2015 309 views 3 likes
ESA / Space in Member States / Portugal

Moléculas complexas que poderão ser os blocos de construção da vida, as responsáveis pela subida e descida diária da temperatura, e um barómetro das propriedades à superfície e da estrutura interna do cometa são apenas alguns dos destaques das primeiras análises científicas aos dados recolhidos pelo lander da Rosetta, Philae, em novembro passado.

Os resultados preliminares do primeiro lote de observações científicas do Philae ao Cometa 67P/Churyumov¬-Gerasimenko foram publicados numa edição especial da revista Science

CIVA camera 4 view
CIVA camera 4 view

Os dados foram obtidos durante a descida de sete horas do lander, em direção ao local de aterragem Agilkia, o que desencadeou então o início de uma sequência de experiências pré-definidas. Mas logo após a aterragem, tornou-se percetível que o Philae tinha ressaltado daí que algumas das medições tenham sido feitas enquanto o lander voou por mais duas horas, cerca de 100 m acima do cometa, até aterrar finalmente em Abydos. 

Cerca de 80% da primeira sequência científica foi concluída nas 64 horas que se seguiram à separação, antes do Philae ter entrado em hibernação, com o bonus inesperado de os dados terem sido recolhidos em mais do que um local, permitindo fazer comparações entre os dois locais de aterragem. 

Ciência em voo
Depois da primiera aterragem em Agilkia, os instrumentos detetores de gás Ptolemy e COSAC analisaram as amostras recolhidas pelo lander e determinaram a composição química do gás e do pó do cometa, sinais importantes dos materiais presentes nos primórdios do Sistema Solar. 

O COSAC analisou amostras recolhidas durante a primeira aterragem, onde predominam os ingredientes voláteis de grãos de pó pobres em gelo. Isto revelou uma panóplia de 16 compostos orgânicos que incluem inúmeros compostos ricos em carbono e nitrogénio, incluindo quatro compostos – isocianato de metilo, acetona, propanal e acetamida – que até hoje não tinham sido detetados em cometas.

Entretanto, o Ptolemy recolheu amostras de gás ambiente que entrou nos tubos no topo do lander e detetou os principais componentes do gás da cauda – vapor de água, monóxido de carbono e dióxido de carbono, bem como pequenas quantidades de compostos orgânicos com carboo, inlcuindo formaldeído.

De notar que alguns destes components detetados pelo Ptolemy e pelo COSAC desempenham um papel essencial na síntese pré-biótica de aminoácidos, açucares e bases nitrogenadas. Por exemplo, o formaldeído está envolvido na formação da ribose, que em última análise surge em moléculas como o DNA.

A existência de moléculas tão complexas num cometa, um resquício do Sistema Solar primitivo, implicam que os processos químicos em funcionamento durante aquela altura poderão ter tido um papel essencial na promoção da formação de material pré-biótico.

Da superfície para o interior

3D view of large boulder at Agilkia
3D view of large boulder at Agilkia

Os instrumentos MUPUS deram-nos uma visão das propriedades físicas de Abydos. O seu ´martelo´penetrante mostrou que o material à superfície e por baixo desta que foi recolhido é substancialmente mais duro do que o existente em Agilkia, tal como já tinha sido inferido pela análise mecânica da primeira aterragem.

Estes resultados apontam para uma fina camada de pó com menos de 3 cm de espessura por cima de uma mistura compacta e bem mais dura de gelo e poeira em Abydos. Em Agilkia, esta camada mais dura pode muito bem existir a uma profundidade muito maior do que a detetada pelo Philae.

O sensor térmico do MUPUS, na veranda do Philae, revelou uma variação na temperatura local entre –180ºC e –145ºC, sincronizada com o dia no cometa de 12,4 horas. A inércia térmica sugerida pela rápida subida e descida da temperatura também indica a presença de uma fina camada de pó por cima de uma compacta crosta de gelo. 

Brightness variations of comet surface
Brightness variations of comet surface

Abaixo da superfície, a informação foi recolhida pelo CONSERT, que envia ondas de rádio através do núcleo, entre o lander e o orbitador. 

Os resultados mostram que o lobo mais pequeno do cometa é consistente com baixa compactação (porosidade 75–85%) mistura de pó e gelo (razão pó-gelo 0.4–2.6 por volume) que é relativamente homogénea numa escala de dez metros. 

Além disso, o CONSERT foi usado para ajudar a triangular a localização do Philae à superfície, com a melhor solução a apontar para uma área de 21 x 34 m

“Em conjunto, estas medições pioneiras feitas na superfície do cometa estão a mudar profundamente a nossa visão destes mundos, continuando a moldar a nossa ideia do Sistema Solar,” diz Jean-Pierre Bibring, cientista do lander e investigator principal do instrumento CIVA em Orsay, França. 

“A reativação iria permitir-nos completar a composição em termos de elementos, isotópica e molecular do material do cometa, em particular das suas fases refratárias, pelo APXS, CIVA-M, Ptolemy e COSAC.”

MUPUS investigations at Abydos
MUPUS investigations at Abydos

“Com o Philae a estabelecer contacto outra vez em meados de junho, ainda esperamos que possa ser reativado para continuar esta excitante aventura, com a hipótese de surgirem mais medições científicas e novas imagens que nos poderiam mostrar alterações de superfície ou desvios na posição do Philae desde a aterragem há mais de oito meses,” diz o responsável pelo lander da DLR, Stephan Ulamec. 

“Estas observações em vários locais apoiam as extensas medições feitas remotamente pela Rosetta, cobrindo todo o cometa desde cima, ao longo do último,” diz Nicolas Altobelli, cientista de projeto da ESA. 

Philae best fit search ellipse
Philae best fit search ellipse

“Com o peri-hélio a aproximar-se rapidamente, estamos muito ocupados a monitorizar a atividade do cometa a uma distência segura, procurando alterações nas características da superfície, e esperamos que o Philae seja capaz de nos enviar relatórios complementares a partir da sua localização no terreno.”

Notas para os editors

The 31 July 2015 Science special issue includes the following papers:

“The nonmagnetic nucleus of comet 67P/Churyumov–Gerasimenko,” by H.-U. Auster et al. (Covered in a previous press release: Rosetta and Philae find comet not magnetised)

“67P/Churyumov-Gerasimenko surface properties as derived from CIVA panoramic images,” by J-P. Bibring et al.

“The landing(s) of Philae and inferences about comet surface mechanical properties,” by J. Biele et al.

“Organic compounds on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko revealed by COSAC mass spectrometry,”by F. Goesmann et al.

“Properties of the 67P/Churyumov–Gerasimenko interior revealed by CONSERT radar,” by W. Kofman et al.

“The structure of the regolith on 67P/ Churyumov–Gerasimenko from ROLIS descent imaging,” by S. Mottola et al.

“Thermal and mechanical properties of the near-surface layers of comet 67P/Churyumov–Gerasimenko,” by T. Spohn et al.

“CHO-bearing organic compounds at the surface of 67P/Churyumov–Gerasimenko revealed by Ptolemy,” by I.P. Wright et al.

Individual ROLIS and CIVA images are available via our "Landing on a comet" gallery.

Sobre a Rosetta

A Rosetta é uma missão da ESA com contribuições dos seus Estados Membros e da NASA. O lander da Rosetta, Philae, tem o contributo do consórcio liderado pelas DLR, MPS, CNES e ASI.

Para mais informações, por favor contacte:
Nicolas Altobelli
Acting Rosetta Project Scientist
Email: Nicolas.Altobelli@sciops.esa.int

Jean-Pierre Bibring
Lead lander scientist and principal investigator of CIVA
Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS), Orsay, France
Email: jean-pierre.bibring@ias.u-psud.fr

Stephan Ulamec
Philae lander manager
German Aerospace Center (DLR)
Email: Stephan.Ulamec@dlr.de

Related Articles

Related Links