Imhotep, no lobo maior do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, é uma das regiões mais geologicamente diversas observadas pela sonda Rosetta. Esse post apresenta os resultados de um novo artigo publicado por Anne-Thérèse Auger do Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, o LAM, na França, que descreve as principais feições da região Imhotep e discute possíveis cenários para a evolução dessa região.
Imhotep está localizado perto do equador do cometa e é relativamente plano se comparado com a forma geral do núcleo. Essa região, chamou a atenção dos cientistas na aproximação ao cometa com essa grande área suave, cobrindo cerca de 0.8 quilômetros quadrados. Dentro dessa intrigante área, uma variedade de diversas feições pode ser encontrada. Essa geomorfologia diversa guarda pistas fundamentais para entender o processo controverso que lidera a formação da superfície como nós vemos hoje, e também fornece ideias sobre a estrutura subjacente e possivelmente primordial do cometa.
O gráfico abaixo mapeia a geomorfologia da região, indicando os diferentes tipos de feições identificadas em Imhotep. A imagem de contexto no começo desse post apresenta alguns exemplos de cada uma dessas feições.
Terrenos suaves cobrem cerca de um terço de Imhotep, e estão localizados nos baixos gravitacionais. Imagens de alta resolução (30 cm/pixel) mostram que eles são compostos de material de granulação fina, com o tamanho de poucas dezenas de centímetros para os grãos maiores. Como visto em todos os lugares do cometa, a espessura da poeira parece variar, com superfície adjacente sendo revelada em alguns lugares. Dentro dos terrenos suaves, um grande número de feições curvilíneas é observado, se espalhando por centenas de metros a quilômetros de comprimento. Em alguns lugares essas feições cruzam a interface entre os terrenos suaves e o terreno mais consolidado, sugerindo uma continuação de terreno consolidado abaixo.
Os terrenos suaves são considerados relativamente áreas não perturbadas que se desenvolvem vagarosamente onde o material teve tempo de se acomodar e acumular. Os autores propõem que o material fino se origina dos desfiladeiros na borda das bacias onde a perda de massa acontece. Ele então é transportado pela gravidade para a superfície plana. A largura da área suave pode ser explicada pela progressiva retração dos desfiladeiros ao longo do tempo, provavelmente, talvez no decorrer de algumas dezenas a centenas de passagens pelo periélio, significando que quanto mais distante o material fino está do desfiladeiro, mais velho esse depósito é. Depósitos de gravidade, como resultado da atividade em qualquer lugar do cometa podem contribuir também por uma pequena fração da poeira ali observada.
O termo “rochoso”, é usado como uma maneira de distinguir esse terreno dos terrenos suaves, na realidade, a densidade do cometa, é muito baixa, cerca de 470 kg/m^3, e é extremamente poroso. Esses terrenos “rochosos” consistem de material consolidado que é exposto na periferia da região de Imhotep. Eles representam os locais de erosão, como enfatizado pelo grande número de pedaços de rochas e detritos vistos perto desses afloramentos. A erosão observada ao longo da parede exposta é provavelmente disparada pela sublimação de gelos, controlada pela gravidade e exacerbadas pelas fraturas.
Bacias de acumulação dominam a região de Imhotep, e são definidas como áreas onde o material fino e os pedaços de rochas parecem se acumular de forma preferencial. Seis bacias tem sido sugeridas dentro de Imhotep, cobrindo cerca de dois terços dessa região (outras possíveis bacias de acumulação localizam-se fora da borda definida). A aparência, quase circular, da maior parte das bacias é interpretada como sendo a superfície de expressão de grandes vazios primordiais no núcleo que existia desde a formação do cometa. Com o passar do tempo, a superfície sobreposta foi enfraquecida pela erosão e pelo faturamento, e eventualmente colapsou, com a erosão no decorrer do tempo, alargando a bacia, e a preenchendo com detritos. A Bacia F, parece ser levemente diferente, já que ela é extensivamente fraturada, com as fraturas apontando na direção de seu interior. Como esse padrão não é uma feição associada com colapso, ela pode ter se formado ou ter sido modificada de alguma outra maneira, talvez pelo impacto ou associado com a atividade, talvez, até mesmo por uma bolha de gás proveniente do interior do cometa, como já foi proposto pelos cientistas para o Cometa 9P/Tempel1.
Terraços são vistos em vários locais no cometa e sugerem fortemente um acamamento interno (um tópico que será discutido em mais detalhes em outro artigo). As camadas em Imhotep, têm uma espessura relativamente constante, de alguns metros, implicando num processo repetitivo, talvez por compactação dos depósitos sucessivos de material. Os terraços destacam na Bacia F, são extensivamente fraturados, significando que as camadas se formaram primeiro, antes da bacia e antes do faturamento. Assim, elas podem estar apontando para um processo relacionado com a formação do próprio cometa, ou a um antigo processo evolucionário.
Poucas porções brilhantes são vistas expostas nas paredes. Elas aparecem mais azuladas do que a cor média do cometa em imagens compostas e coloridas, e sugerem a presença de gelo. Se eles são confirmados como gelo de água, essas poderiam ser as áreas mais jovens no cometa.
Grupos de feições quase circulares como essas só tinham sido vistas na região de Imhotep no Cometa 67P/C-G, com cerca de 70 delas medindo entre 2m e 59m de diâmetro. Elas têm um anel, e no seu topo, uma depressão, ou uma mesa, de material fino que algumas vezes parece criar um bulbo acima do anel. Muitas dessas feições parecem estar empilhadas no topo de outras. Seu mecanismo de formação não é claro, mas um cenário é que elas representam dutos antigos por onde percolavam gases, que foram, então, expostos, e subsequentemente cobertos pela poeira, e estão agora sendo reveladas pela erosão diferencial das camadas sobrepostas. De maneira interessante, feições arredondadas com uma morfologia similar, foram também observadas no Cometa 9P/Tempel1.
Cerca de 2207 pedaços de rochas foram contados na região Imhotpe, com tamanhos de 2 m (o limite inferior das observações) a 90 m. Eles são na sua maior parte localizados na parte inferior dos taludes e estão associados com a perda de massa do terreno mais consolidado. Um número de grandes pedaços de rochas (incluindo o famoso Quéops), localiza-se isolado na direção do centro da região suave. Com um tamanho de dezenas de metros, ela é diferente dos depósitos de gravidade. A equipe de pesquisadores sugeriu que os pedaços de rochas são partes remanescentes de um prévio evento de perda de massa no pé de um desfiladeiro anterior, quando as bacias eram menos largas. Os pedaços de rochas parecem levemente afundados com o passar do tempo, à medida que o material se acumula aos redores.
Com base nessa revisão geral da geomorfologia da região de Imhotep, e dos processos que acreditam-se sejam responsáveis pela paisagem, a equipe de cientistas, propôs um cenário para a formação e evolução dessa região.
Eles sugerem que primeiro, as bacias são formadas pelo colapso de cavidades grandes, pré-existentes no núcleo do cometa. Com o passar do tempo, essas bacias, são erodidas através da sublimação de gelos expostos em suas paredes e interiores, alargando seus anéis, e as preenchendo com pedaços de rochas e material fino. A degradação dos pedaços de rochas e a futura erosão da perda de massa, combinada com os depósitos de gravidade, levando à acumulação de material suave nos baixos gravitacionais. No mesmo tempo, a erosão diferencial da superfície pode revelar feições subjacentes, como possíveis e antigos dutos.
“Existem ainda muitos mistérios, mas agora, que nós estamos aproximando do periélio, nós buscaremos por mudanças na superfície, que nos ajudará a entender como essa região se desenvolveu hoje”, concluiu Anne-Thérèse.
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