Os cometas são nossas cápsulas do tempo cósmicas.

Cometa C/2012 S1 (ISON) fotografado pelo telescópio nacional TRAPPIST-South no Observatório de La Silla do Observatório Europeu do Sul (ESO) em 15 de novembro de 2013. Crédito da imagem: TRAPPIST/E. Jehin/ESO

Os cometas são corpos gelados de gases congelados, rochas e poeira que sobraram da formação do sistema solar há cerca de 4,6 bilhões de anos. Eles orbitam o Sol em órbitas altamente elípticas que podem levar centenas de milhares de anos para serem concluídas.

À medida que um cometa se aproxima do Sol, ele aquece muito rapidamente, fazendo com que o gelo sólido se transforme diretamente em gás por meio de um processo chamado sublimação, de acordo com o Instituto Lunar e Planetário. O gás contém vapor de água, monóxido de carbono, dióxido de carbono e outras substâncias vestigiais, e acaba sendo arrastado para a distinta cauda do cometa.

Os cientistas às vezes chamam os cometas de bolas de neve sujas ou bolas de sujeira nevadas, dependendo se contêm mais material de gelo ou detritos rochosos, de acordo com a NASA.

Segundo a NASA, em setembro de 2021, o número atual de cometas conhecidos era de 3.743. Embora se pense que mais bilhões orbitam o sol além de Netuno no Cinturão de Kuiper e a distante nuvem de Oort, muito além de Plutão. 

Ocasionalmente, um cometa atravessa o sistema solar interno; alguns o fazem regularmente, outros apenas uma vez a cada poucos século. Muitas pessoas nunca viram um cometa, mas quem viu não esquecerá facilmente o espetáculo celestial.

DO QUE É FEITO UM COMETA?

Um cometa consiste principalmente de um núcleo, coma, envelope de hidrogênio, poeira e caudas de plasma. Os cientistas analisam esses componentes para aprender sobre o tamanho e a localização desses corpos gelados, de acordo com a ESA. 

Núcleo

O núcleo do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografado pela câmera de ângulo estreito OSIRIS da Rosetta a uma distância de 285 km. Crédito da imagem: ESA/Rosetta/MPS para OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

O núcleo é o centro sólido de um cometa que consiste em moléculas congeladas, incluindo água, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano e amônia, bem como outras moléculas inorgânicas e orgânicas, poeira. De acordo com a ESA, o núcleo de um cometa geralmente tem cerca de 10 quilômetros de diâmetro ou menos.  

Coma

À medida que um cometa se aproxima do Sol, o gelo na superfície do núcleo começa a se transformar em gás, formando uma nuvem ao redor do cometa conhecida como coma. De acordo com o site de ciência howstuffworks.com, o coma é muitas vezes 1.000 vezes maior que o núcleo. 

Envoltório de hidrogênio 

Ao redor do coma há um envelope de hidrogênio que pode ter até 10 milhões de quilômetros de comprimento e é feito de átomos de hidrogênio de acordo com a ESA. À medida que o cometa se aproxima do Sol, o envelope de hidrogênio aumenta. 

Caudas

Cometa C/1995 01 Hale-Bopp capturado em 14 de março de 1997. Nesta imagem você pode ver a cauda de poeira saindo para a direita enquanto a cauda de íons azuis aponta para longe do sol. Crédito da imagem: ESO/E. Slawik

Existem dois tipos principais de caudas de cometas, poeira e gás. As caudas dos cometas são moldadas pela luz solar e pelo vento solar e sempre apontam para longe do sol, de acordo com a Universidade de Tecnologia de Swinburne.

De acordo com a NASA, as caudas dos cometas ficam mais longas à medida que um cometa se aproxima do Sol e podem chegar a milhões de quilômetros de comprimento. A cauda de poeira é formada quando o vento solar empurra pequenas partículas no coma em um caminho curvo alongado. Enquanto a cauda iônica é formada por moléculas de gás eletricamente carregadas. 

Caudas de cometas podem pulverizar planetas, como foi o caso em 2013 com o encontro próximo do cometa Siding Spring com Marte.

Podemos ver vários cometas a olho nu quando passam perto do sol porque suas comas e caudas refletem a luz do sol ou até brilham por causa da energia que absorvem do sol. No entanto, a maioria dos cometas são muito pequenos ou muito fracos para serem vistos sem um telescópio.

Os cometas deixam um rastro de detritos atrás deles que podem levar a chuvas de meteoros na Terra. Por exemplo, a chuva de meteoros Perseidas ocorre todos os anos entre 9 e 13 de agosto, quando a Terra passa pela órbita do cometa Swift-Tuttle. 

ÓRBITAS DO COMETA

Os astrônomos classificam os cometas com base nas durações de suas órbitas ao redor do sol. Cometas de período curto precisam de aproximadamente 200 anos ou menos para completar uma órbita, cometas de período longo levam mais de 200 anos e cometas de aparição única não estão ligados ao sol, em órbitas que os levam para fora do sistema solar, de acordo com a NASA. Recentemente, os cientistas também descobriram cometas no cinturão de asteroides principal, esses cometas do cinturão principal podem ser uma fonte chave de água para os planetas terrestres internos.

Os cientistas sugerem que os cometas de período curto, também conhecidos como cometas periódicos, se originam de uma banda em forma de disco de objetos gelados conhecidos como Cinturão de Kuiper além da órbita de Netuno, com interações gravitacionais com os planetas externos arrastando esses corpos para dentro, onde se tornam cometas ativos. Acredita-se que os cometas de longo período venham da quase esférica Nuvem de Oort ainda mais longe, que são lançados para dentro pela força gravitacional das estrelas que passam. Em 2017, os cientistas descobriram que pode haver sete vezes mais grandes cometas de longo período do que se pensava anteriormente.

Alguns cometas, chamados sun-grazers, colidem diretamente com o sol ou chegam tão perto que se fragmentam e evaporam. Alguns pesquisadores também estão preocupados que os cometas, também possam representar uma ameaça para a Terra.

Cometa McNaught (Cometa C/2006 P1) atrás do Monte Paranal no deserto chileno do Atacama. Esta imagem foi capturada em janeiro de 2007. O cometa McNaught foi o cometa mais brilhante visto desde 1965 e, em alguns lugares, foi até visível a olho nu durante o dia! Crédito da imagem: S. Deiries/ESO

NOMEANDO UM COMETA

Os cometas geralmente recebem o nome de seu descobridor. Por exemplo, o cometa Shoemaker-Levy 9 recebeu esse nome porque foi o nono cometa de curto período descoberto por Eugene e Carolyn Shoemaker e David Levy. Os veículos espaciais provaram ser muito eficazes em detectar cometas também, então os nomes de muitos cometas incorporam os nomes de missões como SOHO ou WISE.

COMETAS ATRAVÉS DA HISTÓRIA

Na antiguidade, os cometas inspiravam admiração e alarme, "estrelas peludas" semelhantes a espadas de fogo que apareciam de forma imprevisível no céu. Muitas vezes, os cometas pareciam ser presságios de desgraça, a mitologia mais antiga conhecida, a "Epopéia de Gilgamesh" babilônica, descreveu fogo, enxofre e inundação com a chegada de um cometa, e o imperador romano Nero se salvou da "maldição do cometa" por ter executado todos os possíveis sucessores de seu trono. Esse medo não se limitava apenas ao passado distante, em 1910, as pessoas em Chicago fecharam suas janelas para se proteger do que pensavam ser a cauda venenosa de um cometa.

Durante séculos, os cientistas pensaram que os cometas viajavam na atmosfera da Terra, mas em 1577, observações feitas pelo astrônomo dinamarquês Tycho Brahe revelaram que eles realmente viajaram muito além da lua. Isaac Newton descobriu mais tarde que os cometas se movem em órbitas elípticas e ovais ao redor do Sol e previu corretamente que eles poderiam retornar várias vezes.

Os astrônomos chineses mantiveram extensos registros sobre cometas por séculos, incluindo observações do Cometa Halley que remontam a pelo menos 240 aC, anais históricos que provaram ser recursos valiosos para os astrônomos posteriores. 

MISSÕES DE COMETAS

Várias missões se aventuraram a cometas. 

O Deep Impact da NASA colidiu um impactor no cometa Tempel 1 em 2005 e registrou a explosão dramática que revelou a composição interior e a estrutura do núcleo. A missão também incluiu um sobrevoo do Cometa Hartley 2 e o sensoriamento remoto do Cometa Garradd durante uma missão estendida.

Cometa Tempel 1 67 segundos após a nave espacial impactadora da Deep Impact da NASA colidir com o cometa. A imagem foi capturada por uma câmera de alta resolução na nave de sobrevoo da missão. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/UMD

Em 2009, a NASA anunciou que amostras retornadas do Cometa Wild 2 durante a missão Stardust revelaram um bloco de construção da vida, glicina. Segundo a NASA, foi a primeira vez que um aminoácido foi encontrado em um cometa. 

Em 2014, a espaçonave Rosetta da Agência Espacial Europeia entrou em órbita ao redor do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A sonda Philae pousou em 12 de novembro de 2014. Entre as muitas descobertas da missão Rosetta estava a primeira detecção de moléculas orgânicas na superfície de um cometa; um estranho som melodioso do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko; as possibilidades de que a forma estranha do cometa possa ser devido à sua separação, ou resultante da fusão de dois cometas; e o fato de que os cometas podem possuir uma parte externa dura e crocante e uma parte interna fria mas macia, assim como um sorvete gelado. Em 30 de setembro de 2016, Rosetta aterrissou intencionalmente no cometa, encerrando sua missão.

Em 19 de junho de 2019, a ESA selecionou a missão Comet Interceptor como a última missão "rápida" ou classe F. A nova missão interceptará um cometa ainda não descoberto ao entrar no sistema solar interno. A missão consiste em três naves espaciais que irão capturar instantâneos do cometa de diferentes ângulos, criando um perfil 3D do objeto e caracterizando sua superfície, composição, forma e estrutura. O interceptor Comet deve ser lançado em 2028, de acordo com a ESA. 

COMETAS FAMOSOS

O Cometa Halley é provavelmente o cometa mais famoso do mundo, até mesmo representado na Tapeçaria de Bayeux que narra a Batalha de Hastings de 1066. Torna-se visível a olho nu a cada 75 anos quando se aproxima do sol. Quando o cometa Halley se aproximou da Terra em 1986, cinco espaçonaves passaram por ele e reuniram detalhes sem precedentes, chegando perto o suficiente para estudar seu núcleo, que normalmente está oculto pelo coma do cometa. 

O cometa com formato aproximado de uma batata e 15 km de comprimento contém partes iguais de gelo e poeira, com cerca de 80% do gelo feito de água e cerca de 15% consistindo de monóxido de carbono congelado. Os pesquisadores acreditam que outros cometas são quimicamente semelhantes ao Cometa Halley. O núcleo do cometa Halley era inesperadamente preto extremamente escuro, sua superfície, e talvez a da maioria dos outros, é aparentemente coberta com uma crosta preta de poeira sobre a maior parte do gelo, e só libera gás quando os buracos nesta crosta expõem o gelo ao sol.

O cometa Shoemaker-Levy 9 colidiu espetacularmente com Júpiter em 1994, com a atração gravitacional do planeta gigante rasgando o cometa por pelo menos 21 impactos visíveis. A maior colisão criou uma bola de fogo que subiu cerca de 3.000 km (1.800 milhas) acima dos topos das nuvens jovianas, bem como uma mancha escura gigante com mais de 12.000 km (7.460 milhas) de diâmetro, aproximadamente do tamanho da Terra, e estima-se que tenha explodido com a força de 6.000 gigatoneladas de TNT.

Fragmentos dispersos do cometa Shoemaker-Levy 9 foram capturados em 17 de maio de 1994 pelo Telescópio Espacial Hubble. Os fragmentos impactaram Júpiter em julho de 1994. Crédito da imagem: NASA/ESA/H. Weaver e E. Smith (STSci)

Um cometa relativamente recente e altamente visível foi Hale-Bopp, que chegou a 197 milhões de km (122 milhões de milhas) da Terra em 1997. Seu núcleo extraordinariamente grande emitia uma grande quantidade de poeira e gás, estimado em cerca de 30 a 40 km (18 a 25 milhas), parecia brilhante a olho nu.

Esperava-se que o cometa ISON desse um show espetacular em 2013. No entanto, o sun-grazer não sobreviveu ao seu encontro com o sol e foi destruído em dezembro daquele ano.

Em 2021, os cientistas descobriram o que poderia ser o maior cometa já visto. O cometa C/2014 UN271 ou Bernardinelli-Bernstein após seus descobridores, o estudante de pós-graduação da Universidade da Pensilvânia Pedro Bernardinelli e o astrônomo Gary Bernstein, foi oficialmente designado um cometa em 23 de junho. Os astrônomos estimam que este corpo gelado tem um diâmetro de 100 km a 200 km (62 milhas a 124 milhas), tornando-o cerca de 10 vezes maior do que um cometa típico. O cometa fará sua maior aproximação do nosso planeta em 2031, mas permanecerá a uma boa distância mesmo assim.

 Reportagem adicional de Nola Taylor Redd, colaboradora do Space.com.

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RECURSOS ADICIONAIS

• Assista a esta curta animação da Agência Espacial Europeia: A vida de um cometa.
• Explore as missões atuais e anteriores de cometas da NASA.
• Descubra por que os cometas são alvos importantes para missões espaciais.

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Referência:

CHOI, Charles Q; DOBRIJEVIC, Daisy. Comets: Facts about the 'dirty snowballs' of space. Space, Nova York, 22, set. 2021. Referência. Disponível em: <https://www.space.com/comets.html>. Acesso em: 15, abr. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.