Fogo de artifício do cometa antes do peri-hélio

O período à volta do peri-hélio é muito importante cientificamente, já que a intensidade da luz solar aumenta e partes do cometa que estiveram condenadas à escuridão durante anos são inundadas de luz.

Apesar de se esperar que a atividade do cometa atinja o pico nas semanas que se seguem ao peri-hélio, tal como a maior parte dos dias mais quentes do verão acontecerem normalmente após os dias mais longos, também é possível que ocorram explosões repentinas e imprevisíveis – como já presenciámos anteriormente.

A 29 de julho, a Rosetta observou a mais violenta explosão de sempre, registada por vários dos seus instrumentos, a partir de um ponto a 186 km do cometa. A imagem captou a explosão a partir do núcleo, registando uma alteração na estrutura e composição do ambiente gasoso da cauda, à volta da Rosetta, e detetou o aumento nos níveis de impacto do pó.

Talvez mais surpreendente, a Rosetta descobriu que a explosão tinha empurrado o campo magnético do vento solar, em torno do núcleo.

Uma sequência de imagens feita pela câmara científica da Rosetta, OSIRIS, mostra o início súbito de uma estrutura em forma de jato a emergir do lado do pescoço do cometa, na região de Anuket. Foi vista pela primeira vez numa imagem captada às 13:24 GMT, mas não numa imagem feita 18 minutos mais tarde. A equipa da camera estima que o material no jato viaje a 10 m/s, pelo menos, e talvez ainda mais depressa.

“Este é o jato mais brilhante que já vimos,” comentou Carsten Güttler, membro da equipa OSIRIS, no Max Planck Institute for Solar System Research em Göttingen, Alemanha.

“Normalmente, os jatos são bastante fracos, comparado com o núcleo e precisamos de aumentar o contraste das imagens para os tornar visíves – mas este é mais brilhante do que o núcleo.”

Pouco depois, o sensor de pressão do cometa, no ROSINA, detetou claros sinais de alterações na estrutura da cauda, enquanto o espectómetro de massa gravou alterações na composição dos gases.

Por exemplo, comparando medições feitas dois dias mais cedo, a quantidade de dióxido de carbono duplicou, o metano quadriplicou, o hidrogénio e o sulfureto foram multiplicados por sete, enquanto a quantidade de água se manteve praticamente constante.

“Este ‘primeiro olhar’ após a explosão é fascinante,” diz Kathrin Altwegg, investigadora principal do ROSINA, da Universidade de Berna. “Também vemos sinais de material orgânico pesado após a explosão que poderá estar relacionado com a poeira ejetada.

“Mas se por um lado somos tentados a pensar que estamos a detetar material que vem do interior do cometa, é muito cedo para ter certezas.”

Entretanto, cerca de 14 horas após a explosão, o GIADA estava a detetar jatos de poeira a um ritmo de 30 por dia, comparado com 1-3 por dia no início de julho. Um pico de 70 foi detetado num período de quatro horas, a 1 de agosto, indicando que a explosão continuou a ter um efeito significativo no ambiente de pó nos dias que se seguiram.

“Não foi apenas a abundância de partículas, mas também a sua velocidade medida pela GIADA, que nos mostrou que algo de ‘diferente’ estava a acontecer: a velocidade média por partícula aumentou de cerca de 8 m/s para cerca de 20 m/s, com picos de 30 m/s – foi uma bela festa de poeira!” diz Alessandra Rotundi, investigadora principal na Universidade ‘Parthenope’, em Nápoles, Itália.

Talvez o resultado mais impressionante seja que a explosão foi tão intensa que de facto empurrou o vento solar do núcleo por uns minutos – uma observação única feita pelo magnetómetro do Consórcio Rosetta Plasma.

O vento solar é o fluxo constante de partículas carregdas eletricamente que escapa do Sol, levando o seu campo magnético pelo Sistema Solar. Medições anteriores feitas pela Rosetta e pelo Philae já mostraram que o cometa não é magnetizado, daí que a única fonte para o campo magnético medido à sua volta seja o vento solar.

Mas não passa livremente. Como o cometa está expelindo gás, o vento solar que chega é atrasado até que encontra aquele gás, atingindo um equilíbrio de pressão.

“O campo magnético do vento solar começa a acumular-se, como num engarrafamento, e eventualmente deixa de se deslocar em direção ao núcleo do cometa, criando uma região livre de campo magnético, no lado do cometa virado para o Sol, chamada ‘cavidade diamagnética’, explica Charlotte Götz, membro da equipa do magnetómetro, no Instituto para a Geofísica e Física extraterrestre, em Braunschweig, Alemanha.

As cavidades diamagnéticas fornecem informação fundamental acerca da forma como um cometa interage com o vento solar, mas a única deteção até agora de uma destas associada a um cometa foi feita a cerca de 4000 km do Cometa Halley enquanto a missão Giotto da ESA passou em 1986.

O cometa da Rosetta é muito menos ativo do que o Halley, por isso os cientistas esperavam encontrar uma cavidade muito mais pequena à sua volta, cerca de algumas dezenas de quilómetros, no máximo, e até 29 de julho não tinham ainda detetado sinal de uma.

Mas, seguindo-se à explosão daquele dia, o magnetómetro detetou uma cavidade diamagnética com uma extensão de pelo menos 186 km a partir do núcleo. Isto foi provavelmente criado pela explosão de gás, que aumentou o fluxo de gás neutral na cauda do cometa, forçando o vento solar a ‘parar’ mais longe do cometa empurrando assim a fronteira da cavidade mais para fora, para além do sítio onde a Rosetta estava a voar na altura.

"Encontrar uma região livre de campo magnético no Sistema Solar é realmente muito difícil, mas neste caso recebemo-lo de mão beijada – é mesmo um resultado importante para nós," acrescenta Charlotte.

“Temos deslocado a Rosetta para distâncias de até 300 km, nas semanas mais recentes, para evitar problemas de navegação causados pela poeira, e considerámos que para já não iríamos dedicar-nos à cavidade diamagnética. Mas parece que o cometa nos ajudou a trazer a cavidade até à Rosetta,” diz Matt Taylor, Cientista de Projeto da Rosetta.

“Este é um fantástico evento multi-instrumento que irá demorar a ser analisado, mas que realça os tempos excitantes que estamos a viver com o cometa, nesta fase ‘quente’ de peri-hélio.”

Nota para os Editores:
Está marcada uma celebração Google+ Hangout do peri-hélio para as 13:00–15:00 GMT (15:00–17:00 CEST) de 13 de Agosto. Assista aqui. (Faça perguntas por antecipação ao evento G+ ou via Twitter usando #AskRosetta).

Sobre a Rosetta

A Rosetta é uma missão da ESA com contribuições dos Estados Membro e da NASA. O lander da Rosetta Philae resulta de um consórcio entre DLR, MPS, CNES and ASI.

Para mais informações, por favor contacte:
Matt Taylor
ESA Rosetta Project Scientist
Email: matt.taylor@esa.int

Carsten Güttler
Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany
Email: guettlerc@mps.mpg.de

Kathrin Altwegg
University of Bern
Email: kathrin.altwegg@space.unibe.ch

Alessandra Rotundi
University ‘Parthenope’, Naples & INAF/IAPS, Rome
Email: rotundi@uniparthenope.it

Charlotte Götz
Institute for Geophysics and extraterrestrial Physics, Braunschweig, Germany
Email: c.goetz@tu-bs.de