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Cometas

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O que é um cometa?

Um cometa é um pequeno corpo astral, semelhante em construção a um planeta. Sua órbita pode às vezes aproximá-lo do sol e torná-lo visível a olho nu, ou por meio de telescópios de força relativamente baixa, da Terra. Quando uma pode ser vista, geralmente é notada como tendo uma cauda, feita de gases, que os primeiros astrônomos costumavam confundir com uma estrela cadente.

A maioria dos cometas observáveis em nosso sistema solar derivam da Nuvem de Oort, uma nuvem hipotética composta de resíduos do sol. Esses materiais formam cometas, que orbitam o sol porque são afetados por sua atração gravitacional. Ao passar por planetas individuais, o cometa pode ser afetado pelas forças gravitacionais dos planetas, causando assim uma órbita elíptica ou oval.

Normalmente, as pessoas na Terra veem esses corpos astrais quando eles passam entre a Terra e o sol. Pensa-se que o cometa e a sua cauda, por vezes designada de coma e cauda, reflectem a luz do sol, aumentando a sua visibilidade. Como os cometas podem orbitar o sol em padrões estranhos, as pessoas podem ver apenas a passagem de um na vida.

Na verdade, os cometas são geralmente classificados pelo tempo que levam para orbitar ao redor do sol. Um curto período leva cerca de 200 anos para fazer uma viagem completa ao redor do sol.

Um cometa de longo período pode levar muito mais tempo para completar uma viagem.

Por exemplo, o cometa Halley pode ser visto na Terra a cada 75 anos, o que o torna parte da classe de curto período. Seu último avistamento na Terra foi em 1986 e espera-se que seja visto novamente em 2061.

Um planeta pode capturar um cometa, o que pode causar danos significativos ao corpo astral. Essa captura gravitacional pode fazer com que ele se quebre em muitos pedaços pequenos, que podem então atingir o planeta que está sendo capturado. O cometa Shoemaker-Levy 9 foi observado como quebrado em 1993, e os astrônomos foram capazes de testemunhá-lo atingindo a atmosfera de Júpiter em 1994.

Na maioria das vezes, as pessoas que olham para o céu noturno podem pensar que veem “estrelas cadentes” que são na verdade meteoros ou cometas. Existem milhares de minúsculos que não atraem muito interesse.

Os cometas que acontecem uma vez na vida, como o de Halley, costumam ser considerados emocionantes, já que a maioria das pessoas só os vê a olho nu uma vez.

Cometa – Asteróides

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Como os asteróides, cometas são suspeitos de serem remanescentes da formação de planetas no Sistema Solar há 4,6 bilhões de anos atrás.

Mas enquanto os asteróides são geralmente compostos de rocha e metal, os cometas são mais parecidos com “bolas de neve sujas”.

Eles são constituídos por gases congelados, tais como dióxido de carbono, metano e amoníaco, bem como de gelado de água, em que as partículas de poeira e material rochoso são incorporados.

Eles são remanescentes da formação de estrelas e planetas bilhões de anos atrás. Antes de girar em torno do Sol com suas caudas grandes características, os cometas que vemos em nosso sistema solar começam como grandes pedaços de rocha e gelo flutuando em algo chamado Nuvem de Oort. Quando a gravidade de um grande corpo que passa, como uma estrela, torna-se forte o suficiente, alguns grandes pedaços de gelo são puxados para longe da nuvem e se dirigem para o sol. À medida que essa bola de gelo se aproxima o suficiente do Sol, seu calor começa a derreter parte do gelo que constitui o cometa. O gelo derretido torna-se uma cauda gasosa que se estende para longe da fonte de calor (neste caso, o Sol). A cauda é empurrada para fora pelo vento solar do Sol.

O que mantém o cometa em movimento e orienta seu caminho é a gravidade de todos os planetas e estrelas por onde passa. Quando um cometa está em nosso sistema solar, a maior parte da gravidade que afeta o movimento do cometa se deve ao sol. À medida que um cometa se aproxima do Sol, ele se move cada vez mais rápido, porque quanto mais próximo um objeto está do Sol, mais forte é a gravidade do Sol sobre ele. Além de se mover mais rápido perto do Sol, a cauda do cometa crescerá em comprimento, pois mais gelo estará evaporando.

De onde os cometas vêm?

Cometas se originam principalmente de duas regiões do sistema solar: Cinturão de Kuiper, que é um disco de corpos gelados que está um pouco além da órbita de Netuno, e a Nuvem de Oort, uma coleção mais distante, esférica de objetos que marca o limite do o sistema solar.

Cometas de curto período, que orbitam o sol em 200 anos ou menos, são geralmente objetos do Cinturão de Kuiper, enquanto cometas de longo período que levam centenas ou milhares de anos para orbitar o sol geralmente vêm da Nuvem de Oort.

Cometas – Corpos Celestes

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Cometas são corpos celestes do sistema solar, que se movem em torno do Sol com órbitas parabólicas, hiperbólicas ou elípticas de grande excentricidade. São muitas as teorias da sua origem, uma delas situa um ninho de cometas a uma distância muito grande de 20 trilhões de Km do Sol, mas mesmo nesta distância eles estão girando em sua volta.

É um anel de gelo e rochas em numero de dezenas de bilhões de massas de gelo congelado, variações da força gravitacional fazem com que esses corpos se soltem do cinturão e avancem em direção ao Sol que exerce a força e atrai o cometa, com isso o cometa pode ter vários destinos, devido a atração do Sol, ele pode se chocar contra a nossa estrela, escapar para sempre so sistema solar ou no meio do caminho se chocar com um planeta.

Visto enquanto viaja rumo ao Sistemas Solar, o cometa é apenas uma massa pequena de gelo, mas ao começar a sofrer dos ventos solares, as particulas de gelo do cometa se soltam e formam uma cauda que pode ter milhares de Km sendo ela visivel aqui da terra.

NÚCLEO: é o ponto mais brilhante e condensado, formado por rochas de diversos tamanhos, coberto por moléculas congelados, seu tamanho pode ir de dezenas até centenas de km de diâmetro.
COMA:
 é uma nuvem transparente que fica ao redor do nucleo, congregando particulas de pó, pode atingir um diametro de 200.000 Km.
CAUDA: 
é o rastro deixado pelo cometa formada por partículas de pó, pequenos fragmentos e gases que se desprendem do núcleo devido ao vento solar.

Os elementos químicos mais comuns existentes nos cometas são hidrogênio, oxigênio, carbono e sódio, sempre congelados.

Devido a suas aparições, que sempre causaram em todo os tempos, desde os mais remotos, muitos sentiam medo, e hoje, algumas pessoas com mas intensões, os usam para cusar panico nas pessoas, em maio de 1910, quando o conhecido cometa Halley se aproximou da Terra, infelizmente os “adivivnhos” de plantão, parecidos com os atuais pergavam o fim do mundo, fato que não ocorreu, o “engraçado” é que quando a sempre um cometa ou um eclipse, os “magos” de plantão falam sempre em fim de mundo, e obviamente não acontece.

Mas caso se chocasse com a Terra, uma bola de fogo se formaria, seguido de uma onde de vento enorme, mas nao formaria cratera, ja que seu fragil nucleo se desmancharia ao passar pela atmosfera, onde sofre um forte atrito.

No extremo do sistema solar, há uma grande nuvem esférica de 1 milhão de núcleos comentários, ocasionalmente devido a força do Sol, esses objetos saem das nuvens e vai em direção a estrela, descrevendo órbitas elípticas, que podem variar entre poucos anos ou ate milhares de anos, o destino final de muitos, é o choque com o Sol.

Vagando a altissimas velocidades, contra o vento solar, fragmentos de gelo e poeira vão sendo empurradas, e o calor so sol faz com que gases se soltem do astro, parecido com um gelo seco que vemos aqui na terra, dando origem a cauda.

Cometas – Classificação

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A cauda conhecida popularmente como rabo do cometa é uma característica distintiva e efêmera dos Cometas; as mesmas moléculas que se desprendem do núcleo e da cabeleira cometária são, parcialmente, deslocadas sob a ação do vento solar – um fluxo de partículas de grande velocidade (400 km/s.), que fluem continuamente da atmosfera solar e são ionizadas (privadas de elétrons) e arrastadas para longe dele.

Este é o motivo pelo qual as caudas aparecem sempre em direção oposta ao Sol. Este apêndice é formado por gás e/ou poeira apresentam uma variedade de formas e durações (tamanhos).

As durações podem variar de uma pequena fração de um grau (caudas são sempre medidas como a duração angular em graus ou minutos de arco [‘; 60 ‘ = 1 grau]), a muitos graus em distância pelo céu.

Um cometa pode apresentar cauda de poeira, cauda de íon ou não apresentar nenhuma cauda. Se o cometa mostrar apenas uma cauda, esta será de poeira (formada pelas partículas de pó contidas no núcleo cometário). As partículas de pó formam um tipo diferente de cauda. A única coisa que afeta estas pequenas partículas no espaço é a própria radiação do sol.

A radiação do sol sopra as minúsculas partículas de pó na direção da qual elas vieram. Assim, a cauda de cometas geralmente aponta atrás ao longo da trajetória (órbita) do cometa.

Alguns cometas apresentam uma segunda cauda (composta de íons) devido ao gás ionizado que são formados na coma de cometa. Íons são partículas eletricamente carregas, que vêm primeiro do núcleo como partículas gasosas (partículas de carga neutra), e que são empurradas na cauda do cometa através da interação com o Campo Magnético Interplanetário (IMF).

O campo magnético do sol que está presente em toda parte no espaço interplanetário varre para além do núcleo do cometa e leva os íons com ele formando a cauda. Por causa desta interação especial com o IMF, esta cauda aponta sempre exatamente para longe do sol, em sentido oposto a posição do sol. Com as aproximações do cometa do sol o vento solar que consiste de núcleos atômicos em alta velocidade, prótons e elétrons varrem os gases cometários para longe do sol e produz uma cauda reta de até 93 milhões de milhas (150 milhões de quilômetros) em tamanho.

Uma segunda cauda (rabo) constituído de partículas de poeira também pode aparecer. Esta cauda de pó é menor e mais curva que a cauda de gás.

As caudas dos cometas sempre estão longe do Sol em direção oposta a ele por causa da força do vento solar que atuam sobre o material cometário. Quando os cometas se distanciam do sol, suas caudas sempre estão à sua frente.

Já foram observados alguns cometas que desenvolveram até seis ou mais caudas, como por exemplo, o cometa De Chesseaux de 1744, no mês de março daquele ano os europeus puderam ver suas seis caudas no horizonte, mas a cabeça do cometa não era visível, pois se encontrava abaixo da linha do horizonte.

Às vezes é possível visualizar, em um mesmo Cometa, uma cauda de composição predominantemente gasosa ou cauda de plasma (íon), reta e estendida como uma faixa ao vento que em fotografias apresenta cor azulada, e uma outra cauda cuja composição principal é de poeira em forma arqueada e cor amarelada.

Quando, em sua órbita, um cometa vai se aproximando do Sol, em torno do núcleo forma-se um halo de gás e poeira, primeiro forma-se a coma e alguns cometas desenvolvem uma cauda. A cauda cometária, quando presente, tem origem no núcleo, atravessa a coma e se entende a distâncias superiores a 20 ou 30 milhões de quilômetros, quando o cometa está próximo ao periélio.

Os primeiros gases que se volatilizam são o monóxido e o dióxido de carbono, enquanto o gelo começa a sublimar (passar do estado sólido diretamente para o estado gasoso) na faixa da região compreendida entre Júpiter e Marte. Devido a pouca gravidade do núcleo, os gases emitidos dispersam-se no espaço e continuadamente são substituídos por material novo. Contudo, essa vaporização acontece somente no lado do núcleo que, naquele momento, está volta para o Sol, pois existe uma grande diferença de temperatura entre o lado apontado em direção ao Sol e o outro, que fica na sombra. É como se fosse dia e noite para um lado e o outro do cometa, que, como os outros corpos celestes, também apresenta um movimento de rotação. Além do monóxido e do dióxido de carbono, outros principais componentes são o formaldeído e o metano, embora também exista enorme quantidade de pequenas partículas sólidas e grãos de poeira com diâmetro inferior a um décimo de micro e outras pouco maior.

O material é expelido do núcleo em violentíssimos jatos, que podem alcançar milhares de quilômetros em distância. Essa expulsão acontece em linha reta, mas, devido à pressão exercida pelos ventos solares, o material é acelerado em sentido oposto ao Sol, formando uma cauda de partículas que vão sendo separadas de acordo com seu peso e tamanho.

A temperatura do halo que circunda o núcleo é, nas zonas de onde partem os jatos, da ordem de -73 graus centígrados, mas, ao afastar-se, a temperatura baixa até -253 graus centígrados.

Somente quando as moléculas da coma se rompem por causa da sua baixa densidade e liberam energia em uma reação exotérmica (processo ou de reação química que ocorre em um sistema, e em que há liberação de calor para o meio externo), a temperatura pode subir aproximadamente até -173 graus centígrados.

O tamanho médio da cauda cometária é de cerca de 100.000 km, mas suas densidade e massa são muito pequenas.

Algumas moléculas decompõem-se e são ionizadas devido ao efeito da radiação solar ultravioleta ao longo da distância que existe entre o núcleo e a cauda. Nas regiões mais próximas ao Sol, o índice de decomposição das moléculas da cauda é mais rápido por causa da interação com o vento solar, que as empurra em direção contrária à do Sol e alonga a cauda.

A cauda está sempre orientada em sentido oposto ao Sol, mas permanecendo no plano da órbita do cometa. Quando um cometa torna-se muito brilhante e, portanto, visível, a principal característica que se observa é a cauda. Apesar das imensas distancias que ela pode alcançar, 1 km³ de cauda contém menos material que 1mm³ da atmosfera da Terra.

A luminosidade aparente de um cometa depende se sua distância do Sol e da Terra. Essa luminosidade é proporcional à quarta potência da distância do sol, o que indica que os cometas refletem luz e também a absorvem e emite certa quantia dela. (Albedo – Relação entre a luz refletida pela superfície de um astro e a luz que ele recebe do Sol.). Por esse motivo, o índice de atividade solar é um fator importante para a determinação da luminosidade de um cometa.

Ao estudar a interação entre cometas e as atividades solares, notou-se que, na presença de um aumento temporário dessa atividade, nas proximidades do Sol um cometa pode aumentar súbita e consideravelmente em luminosidade. Nos cometas de períodos muito curtos, a luminosidade decresce um pouco de uma passagem para outra, talvez devido à perda de material produzida a cada aproximação do sol.

Antigamente era pensado que a direção da cauda era devida à pressão da radiação solar, mas atualmente acredita-se que a causa principal seja o vento solar (Fluxo de partículas carregadas de eletricidade, que se constituem, em geral, de prótons e elétrons, e que são emitidas permanentemente pelo Sol.). Este é composto de partículas carregadas que são emitidas pelo Sol.

A força que essas partículas exercem sobre as moléculas de gás da cabeleira é 100 vezes superior à força gravitacional do Sol, de forma que as moléculas da coma são sempre empurradas para trás pelo vento solar.

Todavia, o vento solar não acontece de forma constante, e às suas variações se devem às finas estruturas que podem ser observadas nas caudas cometárias.

Também é possível que as erupções solares e outras perturbações e atividades do Sol influencie no formato da cauda, motivo pelo qual ela adquire diferentes configurações e seja extremamente mutável.

Um outro fato que talvez possa contribuir para o formato da cauda é a rotação desenvolvida pelo próprio núcleo cometário.Pelo que vemos, na verdade, são vários os fatores que podem influir nos diferentes formatos da cauda.

Morfologia das Caudas

Um cometa pode ou não apresentar uma ou mais caudas quando próximo ao Sol. De acordo com o astrônomo russo Bredichin (18331-1904), as caudas cometárias poderiam ser de três tipos, segundo o seu grau de curvatura, assinalando para cada um dos tipos uma composição química distinta.

Cauda Tipo I: Caudas virtualmente retilíneas associadas ao hidrogênio;
Cauda tipo II:
 Caudas curvas, associadas aos hidrocarbonetos (composto constituído apenas por carbono e hidrogênio);
Cauda tipo III:
 São as caudas mais fortemente encurvadas, associadas aos vapores metálicos. Sendo que a força de repulsão seria mais intensa nas caudas do tipo I do que nas do tipo II.

Porém, com o advento da espectroscopia (conjunto de técnicas de análise qualitativa baseado na observação de espectros de emissão ou absorção de substâncias.), muitos dos detalhes da classificação de Bredichin foram descartados e, grosso modo, atualmente os tipos de caudas são descritos como:

Cauda Tipo I

Cauda composta de gases, são iônicas (plasma) devido a ionização das moléculas, que são produzidas como resíduos da fotodissociação. As forças de repulsão acontecem na ordem de 10 a 100 vezes maiores que as forças de atração. Seu aspecto é muito variável de cometa para cometa, mas em sua larga maioria são quase que retilíneas e estreitas.

Sua forma depende em muito da ação da pressão da radiação solar. A aparência em imagens colorida apresenta cor azulada e seu comprimento médio varia entre 10.000.000 a 100.000.000 km.

Cauda Tipo II e III

Essas são constituídas de uma mistura de poeira e gases não ionizados com curvaturas mais ou menos acentuadas. Sua forma é curvada, mais difusa e larga. Nas caudas do Tipo II, as forças de repulsão são um pouco superiores as forças de atração. Nas caudas Tipo III, mais fortemente curvadas, as forças de repulsão (Força com que dois corpos ou duas partículas se repelem mutuamente.) são ligeiramente inferiores às forças de atração. As caudas de poeira são influenciadas principalmente pela ação do vento solar e seu comprimento médio é de 1.000.000 a 10.000.000 km; e exibem uma coloração amarelada em fotografias coloridas. Entre estes dois casos extremos podem ocorrer muitos outros intermediários. No caso da terra se encontrar no plano da órbita, as duas caudas, de poeira e íon, serão vistas superpostas. Os dois casos limites que podem ocorrer na teoria mecânica é que em um primeiro caso limite, sucede-se uma contínua expulsão de partículas.

A curva instantânea na qual encontramos uma contínua emissão de partículas para determinação das forças de repulsão solar, ou das dimensões das partículas, define a denominada sindinama (sindima).

As curvas sindinamas são tangentes aos raios vetores na cabeça do cometa e sua curvatura é sempre mais inclinada em relação à direção do movimento do cometa no plano de sua órbita.

O segundo caso-limite é o que ocorre durante as emissões instantâneas de partículas, que definem uma curva síncrona, formada pelas posições atingidas por um conjunto de partículas ejetadas em um mesmo instante e de dimensões diferentes.

Uma curva síncrona possui uma curva quase retilínea e faz com a direção radial um ângulo que aumenta com o tempo. Atualmente, distinguem-se dois principais grupos de caudas, segundo sua natureza, forma e espectro. O Grupo I é constituído pelas caudas de gases, apresenta um aspecto quase retilíneo. Raramente as caudas desse tipo fazem um ângulo superior a alguns poucos graus com o raio vetor (linha que liga o Sol ao cometa).

Ela se caracteriza por sua estrutura filamentar, constituída de gás liberado pelo núcleo, o qual é fotodissociado e ionizado (Ionização – Processo de produzir íons mediante a perda ou o ganho, por molécula ou átomo, de um ou mais elétrons) pela radiação solar. O Grupo II compreende as caudas de poeira, são bastante homogêneas e de formatos curvilíneos.

Pelo seu espectro contínuo, é fácil identificar as Raias ou Linhas de Fraunhofer (Raias espectrais de absorção, descobertas no espectro solar pelo astrônomo alemão Joseph von Fraunhofer (1787-1826), e que são designadas por letras, dependendo do seu comprimento de onda e de sua origem, oriundas das radiações solares, refletidas e difundidas pelas partículas sólidas que as constituem.

Essas caudas são compostas por graus de poeira, cujas dimensões (cerca de um mícron) foram determinadas através de observação fotométrica (Fotometria – Parte da óptica que investiga os métodos e processos de medida de fluxos luminosos e das características energéticas associadas a tais fluxos.). Geralmente, os cometas periódicos apresentam caudas menores que os cometas de longo mostram extensas caudas. Alguns poucos cometas podem apresentar uma anticauda que se posiciona na frente do Cometa.

Várias teorias foram criadas, mas ainda não se tem certeza como e porque isso acontece.

Halo Cometário

O chamado halo ou envelope cometário é um imenso envoltório de hidrogênio formado pela associação da água que cobre cada partícula do Cometa – núcleo, cabeleira e cauda – estendendo-se por milhões e milhões de quilômetros.

Foi detectado um halo ou envoltório de gás que envolve os cometas e que são invisíveis ao olho desarmado e aos telescópios baseados em terra.

Esse envoltório foi descoberto primeiramente detectado pelo satélite Observatório Astronômico Orbital (OAO-2) em 1969 que registrou, com seus instrumentos, uma vasta nuvem de hidrogênio de formato quase circular e tênue que envolvia o cometa Tago-Sato-Kosaka 1969 IX, com um diâmetro de milhares de quilômetros.

Fotografias posteriores ao descobrimento mostraram evidência de uma nuvem de hidrogênio quase circular, com um diâmetro de 800.000 km.

Em abril de 1970 o Observatório Geofísico Orbital (OGO-5) conseguiu confirmar a existência desse envelope de hidrogênio no cometa Bennett 1970 II. O envoltório do cometa Bennett 1970 II, se mostrou ainda maior que no cometa anterior; seu diâmetro foi calculado em 15.000.000 km.

A observação de sistemas de halos ou envoltório, às vezes chamados de envelope, só pode ser vistos no ultravioleta (radiação normalmente absorvida pela atmosfera da Terra sendo impossível ser detectado do solo porque a atmosfera da Terra impede a passagem desse tipo de radiação Assim, o halo ou envelope de hidrogênio que envolve o cometa só é detectado por satélites e observatórios colocados no espaço.

Ele apresenta forma alongada na direção contrária à do sol e suas moléculas se deslocam com velocidade de expansão de mais ou menos 8 km/s.

Núcleo Cometário

O caroço sólido, parte centralmente localizada do cometa é conhecida como o ” núcleo “. O núcleo é um repositório de pó e gases congelados. Quando aquecido pelo Sol, os gases sublimam e produzem uma atmosfera que cerca o núcleo conhecida como o coma que é varrido, em algumas ocasiões, para formar a cauda do cometa.

O núcleo (a parte “sólida” do cometa) é relativamente pequeno, na maior parte das vezes não ultrapassa muito os 10 km de diâmetro.

Na hipótese formulada pelo astrônomo americano Fred Whipple, o núcleo do Cometa pode ser definido, grosso modo, como semelhante ao conceito de uma ”bola de neve suja”. Segundo esse modelo, no núcleo rochoso há gelo constituído de água, poeira e outros gases congelados, além de componentes orgânicos sólidos aglomerados pela gravidade e coesos por uma capa externa congelada. O núcleo, também chamado de Molécula Mãe, é a parte permanente do Cometa.

Pelo que se pode ver através das observações indiretas da Terra é composto principalmente de água, metano, amoníaco e anidrido carbônico; todos em baixíssimas temperaturas em estado congelado.

Misturada com os gelos encontra-se grande quantidade de poeira com dimensões de milésimos de milímetros e, segundo as novas teorias, também de um cerne rochoso.

O núcleo dos cometas apresenta albedo (capacidade de refletir a luz) muito baixo, significando que eles absorvem muito mais luz do que as reflete. Por isso, quando eles estão muito longe do Sol e os gases ainda estão congelados, são praticamente invisíveis, podendo aparecer como pontos estelares apenas em grandes telescópios. Além disso, suas pequenas dimensões também contribuem para essa invisibilidade. As cores do núcleo variam do preto aos tons de cinzas e ao avermelhado, de acordo com as relações entre a poeira e o gelo da superfície.

Com o estudo da análise espectral dos gases emitidos, a composição química do núcleo já era conhecida antes do encontro da sonda Giotto com o cometa Halley em 1986.

Há silicatos comuns e muitos elementos sob forma atômica e forma de moléculas (talvez complexas) compostas de carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, além de radicais de OH.

O núcleo de um cometa pode apresentar muitos formatos, a forma mais comum é a figura elipsóide de três eixos, com dimensões que variam entre 1 e 10 km, podendo haver alguns cometas com núcleos de dimensões maiores. Em geral, as densidades são baixas, com valores compreendidos entre 0,2 e 1,2 vez a densidade da água.

A determinação do diâmetro do núcleo é muito difícil. Algumas observações mais apuradas permitem estima-lo indiretamente e, ao que parece, o melhor processo é o de deduzir seu diâmetro a partir do brilho aparente em processos fotométricos. Uma outra condição favorável para efetuar essa medida é quando um cometa se aproxima muito da Terra.

Semelhante aos outros corpos celestes, o núcleo dos cometas gira ao redor de um eixo com períodos muito diversos, que variam de algumas poucas horas a cerca de 10 dias.

A aparência de um núcleo cometário depende muito do aumento do instrumento utilizado. Com um instrumento de pequena abertura (200mm) observa-se uma pequena nebulosidade brilhante no interior da coma.

Com um instrumento mais potente, essa nebulosidade se apresenta como uma pequena mancha circular, de alguns milímetros de arco de diâmetro. A esse núcleo dá-se o nome de Núcleo Nebuloso. Mas, o verdadeiro núcleo sólido central, denominado Núcleo Estelar, é de observação extremamente difícil através de instrumentos baseados na Terra.

Os tamanhos de núcleos cometários são principalmente desconhecidos porque sua medida é muito difícil. Nós temos medidas fidedignas dos tamanhos de cerca de 10 núcleos.

A maioria deles tem diâmetros de alguns km entre 10 ou 20 km. O núcleo de cometa Schwassmann-Wachmann 1 provavelmente é um dos maiores (talvez 20 km), como é o núcleo de cometa Hale-Bopp (talvez 40 km). No caso especial do cometa Halley cujo núcleo de 20 km é amoldado em forma de uma batata alongada foi resolvido pelas máquinas fotográficas de astronave, e seu tamanho apresenta-se reduzido.

O verdadeiro núcleo de um cometa só foi visto duas vezes – Halley e Borrelly, através de astronave que conseguiram chegar próximas ao núcleo desses cometas.

Do solo, o núcleo estelar está sempre envolvido em uma nuvem de pó e gás que o rodeia e esconde de nossa vista o verdadeiro núcleo. Conseqüentemente, condições como condensação estelar e condensação nuclear são freqüentemente usadas quando um cometa é visto com uma coma pontuada como estrela (brilho estelar) no centro do cometa.

O espectro do núcleo nebuloso apresenta um componente contínuo e bandas de emissão molecular. O espectro contínuo apresenta as raias de Fraunhofer, originadas da difusão, pelas partículas sólidas de poeira, do núcleo das radiações oriundas do Sol. A variação do espectro de banda, dependendo da distância do cometa ao Sol, apresenta raias de CN, NH³, C², CH, OH, NH, quando a uma distância de 3A.

Se o periélio do cometa atinge distancias menores que 0,1A, em determinados cometas, desenvolvem-se raias de Na, Fe, Cr e Ni. É denotada a magnitude do ” núcleo ” m2 e normalmente não é de muito uso porque a pessoa não vê de verdade tal o que m2 representam. Em geral, o valor de m2 se porá mais lânguido quando é aplicado maior ampliação ao equipamento que observamos.

Tipos de Núcleos

Os cientistas que pesquisam cometas têm muitas idéias e teorias, mas não muitas certezas quanto à estrutura interior dos núcleos cometários.

O pouco que se conhece sobre o assunto nos vem de deduções de observações de cometas que se partiram. Inicialmente, dois modelos foram formulados para o que seria os dois principais tipos de núcleos.

O primeiro modelo de núcleo consistiria inteiramente de gelo, gases e poeira em uma massa compacta, e os fragmentos sólidos estariam presos em uma grande esfera de gases congelados.

No segundo modelo o núcleo possuiria um interior denso com uma capa de gelo e poeira. O núcleo seria menor e sua superfície apresentaria maior porcentagem de partículas sólidas e poeira, formando um tipo de casca em conseqüência das repetidas passagens pelo periélio e conseqüentes exposições ao calor e às radiações solares.

Segundo Nelson Travnik, em seu livro ”Cometas, os vagabundos do espaço”, grosso modo, podemos imaginar o núcleo cometário, pelos dois tipos descritos acima, como sendo um aglomerado de gases congelados (amônia, metano, dióxido de carbono e água) envolvendo fragmentos sólidos em uma mistura homogênea, com grande quantidade de poeira fina. Nesse sentido, a expressão genérica de ”uma bola de neve suja” para definir o núcleo de cometas, é até certo ponto válida, mas não totalmente satisfatória.

Se levarmos em conta que o material que forma a coma e a cauda são provenientes do núcleo e se dissipam no espaço, ainda assim, após várias passagens pelo Sol, alguns cometas ainda são visíveis apesar da contínua emissão de material pela ação solar, resultando na perda de sua massa; podemos concluir que, realmente, uma grande porção do núcleo é constituída de material volátil e poeira congelada. Todavia, repetidas passagens pelo Sol e elevada perda de massa em núcleos de pequenos tamanhos aquecidos pelo intenso calor solar, tais núcleos seriam vaporizados em uma ou duas passagens por seu periélio e/ou se partiriam com muita facilidade. Mas alguns pequenos núcleos continuam ativos, principalmente em cometas rasantes solares e dessa forma podemos concluir que provavelmente deve existir um pequeno caroço interno sólido composto de rocha e/ou rocha-metálico. Além disso, quando um cometa tem seu material volátil findado seu caroço ficará apenas como um objeto Apolo orbitando o Sistema solar.

Pela teoria que os corpos cometários foram formados juntamente com o resto do sistema solar nos primórdios de sua criação, e que por algum motivo pequenos corpos rochosos foram expulsos para as regiões mais geladas longe do Sol, isso também explicaria que os núcleos cometários possam apresentar um caroço composto de rocha e outros materiais, até certo ponto análogos ao dos pequenos asteróides. Além do que, os núcleos cometários apresentam cor escura e de albedo bastante baixos para corpos que fossem compostos apenas de gelo, poeira e gases congelados. Teoricamente isso é discutível, mas, por enquanto, até que se consiga enviar uma sonda planetária que possa pousar no núcleo de um cometa, perfura-lo, colher material e traze-los para que possam ser analisados nos laboratórios da Terra, não se tem certeza absoluta da estrutura interna dos núcleos cometários.

Uma outra teorias mais recente classifica, o interior dos núcleos cometários pode ser basicamente de 3 tipos:

Núcleos Monolíticos –A teoria mais simples é que o núcleo seja um único e coeso corpo de composição interna uniforme. Uma crosta composta de pedregulho e poeira unidos por gelo e cujo pedregulho fica exposto quando ocorre a sublimação devido ao aquecimento solar quando o núcleo se aproxima do Sol. O núcleo monolítico seria forte e resistente, assim não está claro que o modelo de núcleo monolítico possa explicar observações de cometas que se partiram devido a minúsculas forças tencionais. Todavia, se um núcleo monolítico apresentar partes mais frágeis, estas sim poderiam romper-se e subdividir o núcleo original.

Núcleos de Multicomponentes –O núcleo de múltiplos componentes, também conhecido como núcleo de pedregulhos empilhados, consiste em muitas estruturas livres de corpos independentes que se uniram através de mútua atração gravitacional, havendo muito mais componentes do que no esquema que apresentamos. Os corpos as vezes são identificados como planetesimais de precursor individual do disco protoplanetário. Alguns estudiosos gostam de pensar que as subunidades dentro do núcleo poderiam ser planetesimais de localizações originais muito diferentes na nebulosa solar. Nesse caso eles poderiam ter diferentes composições. Um envelope envolveria, como um manto, todos os componentes como no modelo do Núcleo Monolítico. Assim, os blocos que edificam o núcleo não são firmemente ligados, fazendo com que o núcleo de multicomponentes seja muito fraco. Isso se ajusta com o que se pensa e sabemos sobre as forças dos cometas. Este tipo de núcleo também explicaria porque alguns cometas se rompem dividindo-se em duas ou mais partes.

Núcleos Diferenciados –Alguns cientistas especulam que poderiam ser núcleos parcialmente diferenciados, da mesma maneira que a Terra se diferencia em caroço férreo mais estrutura de manto rochoso. Todavia, tais diferenciações em camadas não são muitas esperadas em núcleos cometários porque estes objetos são principalmente muitos pequenos para gerarem temperaturas internas muito altas. Porém, duradouro aquecimento radioativo de núcleos de potássio, tório e urânio poderiam ser suficientes para dirigir a migração interna dos gelos mais voláteis (por exemplo, C0 e N²) longe do ”caroço”. Em cometas menores, os núcleos de vidas curtas, poderiam prover o calor.

Muito provavelmente, reais núcleos cometários incorporam características de todos os modelos aqui mostradas. Núcleos pequenos podem ser monolíticos, enquanto os maiores consistem em pedaços aglomerados.

O material cometário é pobre em transmissão de calor sendo completamente possível que núcleos grandes possuem caroços esvaziados dos gelos e substâncias mais voláteis.

Composição do núcleo

A composição do núcleo é determinada medindo a composição da coma. De forma direta nós não sabemos nada sobre a estrutura interior. O dominante volátil é água, seguiu pelo CO, CO2 e outras substâncias presente de espécie secundárias ao nível <1%. Há alguma evidência de variações de quantidades de material entre os cometas. A relação CO/H2O alcançou 0.2 a 0.3 no cometa Halle-Bopp mas é tipicamente 4 ou 5 vezes menor. O pó refratário (não- volátil) consiste em alguns minerais ricos em silicato e carbono CHON (Carbono-hidrogênio-oxigênio-nitrogênio) e grãos de poeira.

As capas superiores do núcleo são voláteis e consiste em um manto ” refratário “. A relação de massa volátil para a massa refratária está provavelmente próxima de 1.

As vidas de cometas ativos estão limitadas por pelo menos duas razões: Primeiro, os núcleos estão perdendo massa a taxas que não podem ser sustentadas por muito tempo. Por exemplo, um núcleo esférico com raio de 5 de km teria uma massa de aproximadamente 4×10^15 kg. Quando perto do sol, este núcleo poderia perder a quantia de 10 toneladas de matéria por segundo, assim a vida de sublimação é de 4×10^11 s = 1000 anos. De qualquer modo, o cometa poderia gastar só parte de seu material a cada órbita perto do sol, e assim continuaria ”vivendo” por mais de 1000 anos, mas estaria simplesmente impossibilitado de sustentar a perda de massa a 4.5×10^9 idade do sistema solar. Segundo, os cometas ativos estão debaixo do controle gravitacional dos planetas e por isso suas órbitas podem sofrer influencia, principalmente dos gigantes gasosos, e serem modificadas a tal ponto que um cometa nunca mais retorne ao sistema solar interior e/ou então se torne um cometa de longo período.

Fonte: www.skyandtelescope.com/www.wisegeek.org/br.geocities.com/www.astro.110mb.com

 

 

 

 

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