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Astrônomos Encontram Vapores De Metais Pesados Em Cometas do Sistema Solar E No Borisov

Um novo estudo feito por uma equipe belga com dados do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO) mostrou que existe ferro e níquel nas atmosferas dos cometas do Sistema Solar, mesmo aqueles distantes do Sol. Um estudo independente de uma equipe polonesa, que também usou dados do ESO, anunciou que existe também vapor de níquel no cometa interestelar gelado 2I/Borisov. Esta é a primeira vez que metais pesados, geralmente associados com ambientes quentes, são encontrados nas atmosferas frias de cometas distantes.

“Foi bastante surpreendente detectar ferro e níquel na atmosfera de todos os cometas que observamos nas últimas duas décadas, cerca de 20 objetos, e mesmo em alguns que se encontram no meio espacial frio mais afastado do Sol”, disse Jean Manfroid da Universidade de Liège, na Bélgica, que liderou o novo estudo sobre cometas do Sistema Solar, publicado hoje na revista Nature.

Os astrônomos já sabiam da existência de metais pesados no interior rochoso e poeirento dos cometas. Mas, uma vez que os metais sólidos não sublimam em baixas temperaturas, ou seja, não se tornam gasosos, não se esperava encontrá-los nas atmosferas de cometas frios que viajam muito além do Sol. Vapores de níquel e ferro foram agora detectados em cometas observados a mais de 480 milhões de quilômetros do Sol, o que corresponde a mais de três vezes a distância Terra-Sol.

A equipe belga descobriu ferro e níquel nas atmosferas dos cometas em quantidades aproximadamente iguais. O material do nosso Sistema Solar, por exemplo aquele encontrado no Sol e em meteoritos, contém, normalmente, cerca de dez vezes mais ferro do que níquel. Este novo resultado tem por isso implicações na nossa compreensão do Sistema Solar primordial, apesar da equipe ainda estar estudando o que é que isto significa.

“Os cometas se formaram há cerca de 4,6 bilhões de anos num Sistema Solar muito jovem, não tendo sofrido alterações desde essa época. Nesse sentido, são como fósseis para os astrônomos”, explica o co-autor deste trabalho Emmanuel Jehin, também da Universidade de Liège.

Apesar de estudar estes “fósseis” do Sistema Solar com o VLT do ESO há quase 20 anos, a equipe belga não tinha ainda detectado a presença de níquel e ferro nas suas atmosferas. “Esta descoberta nos escapou durante muitos anos”, diz Jehin.

A equipe utilizou dados do instrumento UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) montado no VLT, capturados com uma técnica chamada espectroscopia, para analisar as atmosferas de cometas a diferentes distâncias do Sol. Esta técnica permite revelar a composição química de objetos cósmicos: cada elemento químico apresenta uma assinatura única — um conjunto de linhas — no espectro da luz do objeto.

A equipe belga detectou linhas espectrais fracas não identificadas nos dados do UVES e após uma análise mais detalhada verificou que estas linhas sinalizavam a presença de átomos de ferro e níquel. A razão pela qual os elementos pesados foram difíceis de identificar se deve à sua existência em quantidades muito pequenas: a equipe estima que para cada 100 kg de água nas atmosferas dos cometas, exista apenas 1 g de ferro e, aproximadamente, a mesma quantidade de níquel.

“Geralmente temos 10 vezes mais ferro que níquel, mas nas atmosferas destes cometas descobrimos aproximadamente a mesma quantidade de ambos os elementos. Pensamos que estes elementos possam vir de um tipo especial de material existente na superfície do núcleo do cometa, que sublima a temperaturas bastante baixas e liberta ferro e níquel nas mesmas proporções”, explica Damien Hutsemékers, também membro da equipe belga da Universidade de Liège.

Embora a equipe ainda não tenha certeza de que material isso pode ser, avanços na astronomia — tais como o instrumento METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph) previsto para o futuro Extremely Large Telescope (ELT) — permitirão aos pesquisadores confirmar a fonte de átomos de ferro e níquel descobertos nas atmosferas destes cometas.

A equipe belga espera que este seu estudo possa abrir caminho para pesquisas futuras. “Agora as pessoas procurarão estas linhas nos seus dados de arquivo de outros telescópios”, diz Jehin. “Achamos que isto dará também origem a novos trabalhos nesta área”.

Fonte:

https://www.eso.org/public/brazil/news/eso2108/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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