Fogo-de-artifício de verão no cometa da Rosetta

Nos três meses centrados em torno da aproximação mais adjacente do cometa ao Sol, a 13 de Agosto de 2015, as camaras da Rosetta capturaram 34 explosões.

Estes eventos violentos foram para além de jatos regulares e fluxos de material observado a fluir do núcleo do cometa. O último interruptor contínuo com repetibilidade de um relógio de uma rotação do cometa para a seguinte, sincronizou com o nascer e pôr-do-sol.

Por outro lado, as explosões são muito mais brilhantes do que a dos habituais jatos - projeções de poeira súbitas, breves e de alta velocidade. Elas são tipicamente vistas apenas numa única imagem, indicando que têm uma vida útil mais curta do que o intervalo entre as imagens - tipicamente 5-30 minutos.

Pensa-se que numa explosão típica são libertadas, naqueles poucos minutos, 60-260 toneladas de material.

Em média, as explosões ao redor da abordagem mais próxima do Sol ocorreram uma vez a cada 30 horas - cerca de 2,4 rotações do cometa. Com base na aparência do fluxo de pó, podem ser divididas em três categorias.

Um tipo está associado com um jato longo, estreito que se estende para longe do núcleo, enquanto o segundo envolve uma base ampla e larga que se expande mais lateralmente. A terceira categoria é um híbrido complexo dos outros dois tipos.

“Como qualquer projeção é de curta duração e apenas capturada numa imagem, não podemos dizer se foi fotografada logo após a explosão ter começado ou mais tarde no processo”, observa Jean-Baptiste Vincent, autor principal do artigo publicado hoje na ‘Monthly Notices of the Astronomical Society’.

“Assim, não podemos dizer se esses três tipos de ‘formatos’ em pluma correspondem a diferentes mecanismos, ou apenas a diferentes etapas de um único processo.

“Mas se apenas um processo está envolvido, em seguida, a sequência evolutiva lógica é que um jato de pó estreito e longo é inicialmente ejetado a alta velocidade, muito provavelmente de um espaço confinado.

“Em seguida, à medida que a superfície em torno do ponto de saída é modificada, uma fração maior de material fresco fica exposto, alargando a ‘base’ em pluma.

“Finalmente, quando a região da fonte fica de tal forma alterada que já não é capaz de suportar mais o jato estreito, apenas uma pluma ampla sobrevive.”

A outra questão-chave é como essas explosões são acionados.

A equipa descobriu que pouco mais de metade dos eventos ocorreu em regiões correspondentes ao início da manhã, quando o sol começou a aquecer a superfície, depois de muitas horas na escuridão.

Pensa-se que a rápida mudança na temperatura local desencadeia tensões térmicas à superfície que poderiam levar a uma fratura repentina e exposição de material volátil. Este material aquece rapidamente e vaporiza explosivamente.

Os outros eventos ocorreram após o meio-dia local - após iluminação de algumas horas.

Essas explosões são atribuídos a uma causa diferente, onde o calor acumulado atinge bolsos contendo ‘voláteis’ enterrados sob a superfície, mais uma vez causando um súbito aquecimento e uma explosão.

“O fato de termos claramente explosões da manhã e ao meio-dia aponta para pelo menos duas maneiras diferentes de desencadear uma explosão”, diz Jean-Baptiste.

Mas é também possível que ainda outra causa esteja envolvida nalgumas explosões.

“Descobrimos que a maioria das explosões parece ter origem nas fronteiras regionais do cometa, lugares onde há mudanças na textura ou topografia do terreno local, tais como penhascos íngremes, buracos ou nichos”, acrescenta Jean-Baptiste.

Com efeito, o facto de existirem pedras e outros detritos em torno das regiões identificadas como as fontes das explosões confirma que estas áreas são particularmente suscetíveis à erosão.

Enquanto se pensa que as superfícies das falésias em corrosão lenta sejam responsáveis por algumas das características dos jatos normais e de longa duração, uma borda de um penhasco enfraquecido pode também, de repente, entrar em colapso a qualquer momento, dia ou noite. Este colapso iria revelar quantidades substanciais de material fresco e poderia levar a uma explosão, mesmo quando a região não está exposta à luz solar.

Pelo menos um dos eventos estudados ocorreu num local que se encontrava na escuridão e pode estar relacionado com o colapso de uma falésia.

“Estudar o cometa durante um longo período de tempo deu-nos a oportunidade de olhar para a diferença entre a atividade ‘normal’ e explosões de curta duração, e como estas explosões podem ser desencadeadas”, diz Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta da ESA.

“Estudar como estes fenómenos variam consoante o cometa progride ao longo da sua órbita em torno do Sol dá-nos uma nova visão de como os cometas evoluem durante as suas vidas.”

Notas aos Editores

“Summer fireworks on Comet 67P.”  (Fogo-de-artifício de verão no cometa da Rosetta) de J.-B. Vincent et al encontra-se publicado na MonthlyNotices of the Royal Astronomical Society

Este artigo utiliza também informações publicadas em “Are fractured cliffs the source of cometary dust jets? Insights from OSIRIS/Rosetta at 67P,” (São as fraturas nas falésias a fonte de jatos de poeira nos cometas? O ponto de vista da OSIRIS/Rosetta no 67P) de J.-B. Vincent et al, publicado na Astronomy & Astrophysics 2015

Das 34 explosões, 26 foram detetadas com a camara de ângulo estreito de OSIRIS, três com a camara de ângulo-largo de OSIRIS, e cinco com a camara de Navegação.

Para informações adicionais é favor contatar:
Jean-Baptiste Vincent
Instituto Max Planck para a Investigação do Sistema Solar, Gottingen, Alemanha
Email: vincent@mps.mpg.de

Matt Taylor

Cientista do projeto Rosetta da ESA

Email: matt.taylor@esa.int

Markus Bauer








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