O que são cometas?
Os cometas são objetos espaciais grandes constituídos por gases, pedras e poeira congelados que, juntamente com o restante dos corpos celestes do sistema solar, giram em torno de uma estrela. Em seu estado original, os cometas são bastante grandes e podem ser do tamanho de cidades inteiras. Mas no processo de seu ciclo de vida, quando estão na órbita do Sol, os cometas aquecem gradualmente à medida que se aproximam de uma fonte de calor, perdendo assim sua massa.
O sol não apenas os aquece, mas também atrai partículas, e é por isso que enormes caudas aparecem, se estendendo por milhões de quilômetros, iluminando a escuridão do espaço. O que mantém o cometa em movimento e direciona seu caminho é a gravidade de todos os planetas e estrelas perto dos quais passa. Quando um cometa se aproxima do Sol, ele se move cada vez mais rápido, porque quanto mais próximo o objeto da fonte de gravidade, mais forte ele age sobre ele. A cauda do cometa não apenas se moverá mais rápido, como também se tornará mais longa, à medida que mais substâncias evaporem.
Por que os cometas são chamados de cometas?
Devido à sua aparência e cauda, os cometas receberam esse nome, porque "κομήτης, komḗtēs" é traduzido do grego antigo como "cauda", "peludo" e "desgrenhado".
Fato interessante: a cauda do cometa será sempre direcionada em uma direção. A imaginação pode desenhar esses corpos com caudas direcionadas na direção oposta ao movimento. Mas, de fato, sempre será direcionado para longe do sol.
Os cientistas acreditam que muitos cometas circulam no sistema solar. Até o momento, de acordo com o site oficial da NASA, os astrônomos registraram 3595 cometas.
História do estudo dos cometas
Nos tempos antigos, as pessoas acostumadas a dar um caráter mitológico e divino a qualquer fenômeno não passavam por estranhas faixas luminosas no céu, às vezes escorregando na noite. Alguns os chamavam de almas dos mortos.
Mas o tempo passou e um pensamento científico se desenvolveu. O primeiro a declarar os cometas como gás luminoso foi Aristóteles. Atrás dele, Sêneca já sugeria que esses misteriosos objetos celestes tivessem suas órbitas.
Os cometas se movem em órbita, então voltam várias vezes ao campo de visão dos astrônomos. Teorias foram apresentadas sobre órbitas elípticas alongadas, mas essas teorias não encontraram reconhecimento e confirmação universal até o século XVIII. A primeira hipótese foi apresentada pelo cientista alemão Georg Derffel em 1681. Isaac Newton, apenas 6 anos após a publicação do trabalho de seu antecessor, tentou explicá-lo apresentando ao mundo suas engenhosas leis da gravidade. Newton também afirmou que os cometas são objetos rochosos contendo gelo que evapora quando se aproxima do Sol, criando assim uma cauda.
Em 1705, Edmund Halley estudou todas as ocorrências documentadas de cometas e tentou determinar os parâmetros de suas órbitas usando a física newtoniana. Isso o levou à teoria de que os cometas 1531, 1607 e 1682 eram na verdade o mesmo objeto que apareceria 75 anos após sua última aparição. Halley se tornou a primeira pessoa capaz de prever com sucesso o retorno do cometa - ele apareceu, exatamente de acordo com seus cálculos, em 1759. Então ela recebeu o nome - cometa de Halley.
A conexão entre chuvas de meteoros e cometas foi comprovada no final do século 19, quando o astrônomo italiano Giovanni Schiaparelli apresentou sua hipótese sobre a chuva de meteoros Perseids, visível a olho nu todo mês de agosto. Sua aparência sistemática se deve ao fato de a Terra passar por uma nuvem de detritos, que foi deixada para trás pelo cometa Swift-Tuttle. Essa teoria permitiu ao cientista concluir que os cometas têm uma superfície sólida coberta com uma camada de gelo.
Na década de 1950, o astrônomo americano Fred Lawrence Whipple sugeriu que os cometas na verdade consistem em mais gelo do que pedra e contêm água congelada, dióxido de carbono e amônia. A teoria de Whipple foi confirmada por observações de naves espaciais lançadas na segunda metade do século.
Fato interessante: Ao longo dos anos, os cometas foram interpretados como sinais de destruição iminente ou precursores da sorte. O imperador romano Nero pensou que o cometa prenunciava seu assassinato e, portanto, ele matou todos os seus sucessores vivos. O papa Kallikst III realmente tentou excomungar o cometa Halley da igreja, acreditando que ele era um agente do diabo. Guilherme, o Conquistador, considerou o cometa um bom presságio antes de sua invasão da Inglaterra em 1066.
A estrutura e composição dos cometas
Agora sabemos que os núcleos de cometas são compostos principalmente de gelo, que evapora quando o cometa está próximo do Sol. Isso cria uma atmosfera de vapor vibrante que consiste em partículas carregadas chamadas íons e partículas de poeira, que podem ser compostas de silicatos, hidrocarbonetos e gelo. Essa atmosfera é chamada coma. Os núcleos dos cometas observados têm um comprimento de dezenas de metros a cerca de 60 km. Coma cria uma concha ao redor do núcleo, que pode ter milhões de quilômetros de largura, e é cercada por uma concha ainda maior de hidrogênio.
Direção da cauda do cometa
Poeira e vapor criam duas caudas separadas, mas geralmente são direcionadas aproximadamente na mesma direção. Ambas as caudas são sempre direcionadas para longe do Sol, mas as partículas carregadas reagem mais fortemente ao campo magnético e ao vento solar, o que o direciona exatamente na direção oposta à estrela. As partículas de poeira são menos suscetíveis a esse efeito, portanto a direção da cauda de poeira é curvada, dependendo da órbita do cometa.
Fato interessante: Em 2009, a sonda espacial da NASA tirou uma amostra do cometa Wild-2 e os cientistas descobriram que ela contém o aminoácido glicina, um elemento essencial para a origem da vida. Um estudo recente mostrou que um cometa poderia cair na Terra, trazendo até 9 trilhões de materiais orgânicos, fornecendo a energia e os materiais necessários para a síntese de moléculas mais sérias, que posteriormente criaram vida.
Qual é a diferença entre cometas e um ao outro?
Os cometas diferem entre si principalmente em peso e tamanho. Eles podem variar muito em tamanho, mas os cometas ainda permanecem pequenos corpos celestes, dado o tamanho de outros objetos espaciais. Mas se você tivesse um telescópio amador e assistisse cometas no céu noturno, talvez tenha notado que eles também diferem em brilho e forma. Esses parâmetros dependem principalmente da composição química do cometa.
A origem dos cometas
A origem dos cometas pode ser determinada por seus parâmetros orbitais. Acredita-se que os cometas que giram em torno do Sol por menos de 200 anos venham do cinturão de Kuiper. O Cinturão de Kuiper está fora da órbita de Netuno e foi levantado pelo astrônomo holandês-americano Gerard Kuiper em 1951. Atualmente, estima-se que o cinturão contenha cerca de 1.000 bilhões de cometas.
Acredita-se que os cometas com períodos superiores a 200 anos venham da Nuvem de Oort. A nuvem de Oort é uma nuvem esférica que gira em torno do Sol a uma distância de mais de 1,5 anos-luz da borda do cinturão de Kuiper. Este é um terço da distância da estrela mais próxima Proxima Centauri.
O astrônomo estoniano Ernst Epik primeiro sugeriu que cometas com longos períodos de rotação poderiam se originar da Nuvem de Oort em 1932, e essa idéia continuou a se desenvolver nos escritos de Jan Oort em 1950. Acredita-se que a Nuvem de Oort contenha centenas de bilhões de cometas, e alguns deles podem ter uma quantidade de gelo que excede a massa de toda a água na Terra várias vezes.
Qual a diferença entre os cometas e asteróides e meteoritos?
Os meteoros estão associados a flashes no céu, que são freqüentemente chamados de "estrelas cadentes".Meteoroides são objetos no espaço, cujos tamanhos variam de grãos de poeira a pequenos asteróides. De fato, são apenas pedras voando pelo espaço. Quando meteoroides entram na atmosfera da Terra (ou outro planeta, como Marte) em alta velocidade e queimam, bolas de fogo ou "estrelas cadentes" são chamadas meteoros. Quando um meteoróide viaja através da atmosfera e cai no chão, é chamado de meteorito. Tudo depende do tamanho do corpo cósmico.
O asteróide, às vezes chamado de planetas pequenos, são grandes fragmentos de pedra sem atmosfera, que permaneceram após os primeiros estágios da formação do nosso sistema solar, cerca de 4,6 bilhões de anos atrás. A maioria está entre Marte e Júpiter. Os tamanhos dos asteróides variam muito - eles podem atingir um diâmetro de 530 quilômetros ou serem muito pequenos e atingir apenas 10 metros.A principal diferença entre um asteróide e um cometa é sua composição química.
Fato interessante: A massa total de todos os asteróides no sistema solar é menor que a massa da lua.
Como os cometas recebem esse nome?
A história da observação de cometas tem mais de 2.000 anos, durante os quais foram usados vários esquemas de nomeação para cada um dos cometas. Hoje, alguns dos cometas podem ter mais de um nome.
O primeiro sistema foi caracterizado pelo fato de que os cometas receberam um nome em homenagem ao ano de sua descoberta (por exemplo, o Grande Cometa de 1680). Mais tarde, foi alcançado um acordo entre os astrônomos de que os nomes dos cometas usarão os nomes das pessoas associadas à descoberta (por exemplo, o cometa Hale-Bopp) ou o primeiro estudo detalhado (por exemplo, o cometa de Halley).
Desde o século 20, a tecnologia evoluiu constantemente e o número de descobertas aumentou a cada ano, por isso surgiu a necessidade de criar um sistema mais universal usando números especiais.
Inicialmente, os cometas receberam códigos na ordem em que os cometas passaram no periélio (por exemplo, cometa 1970 II). Mas mesmo esse sistema não durou muito, porque nem ela conseguia lidar com o número de descobertas anuais. Então, desde 1994, um novo sistema apareceu - um código é atribuído com base no tipo de órbita e na data da detecção (por exemplo, C / 2012 S1):
- P / denota um cometa periódico definido para esses fins como qualquer cometa com um período orbital inferior a 200 anos ou observações confirmadas com mais de uma passagem de periélio;
- C / denota um cometa não periódico, ou seja, qualquer cometa que não seja periódico de acordo com o parágrafo anterior;
- X / indica um cometa para o qual é impossível calcular a órbita (geralmente cometas de suas observações históricas);
- D / indica um cometa periódico que desapareceu, caiu ou foi perdido. Exemplos incluem o cometa Lexell (D / 1770 L1) e o cometa Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
- A / aponta para um objeto que foi erroneamente identificado como um cometa, mas na verdade é um planeta menor. Mas por muitos anos esse nome não foi usado, mas em 2017 foi aplicado a Oumuamua (A / 2017 U1) e depois a todos os asteróides em órbitas semelhantes aos cometas;
- I / denota um objeto interestelar. Essa designação apareceu recentemente, em 2017, para dar a Oumuamua (1I / 2017 U1) o status mais correto e preciso. A partir de 2019, o único outro objeto com essa classificação é o cometa de Borisov (2I / 2019 Q4).
Os cometas representam uma ameaça para a Terra?
Desde sua formação, há mais de 4,5 bilhões de anos, a Terra foi exposta a colisões com asteróides e cometas muitas vezes, quando sua última órbita foi introduzida nos limites internos do sistema solar e passa em estreita proximidade com a Terra. Tais objetos em sua totalidade foram chamados de "objetos próximos à Terra".
Dependendo do tamanho do objeto impactante, essa colisão pode causar enormes danos local e globalmente. E este é um fato incontestável de que em algum momento a Terra colidirá novamente com outro corpo celeste.Há evidências científicas convincentes de que as colisões cósmicas desempenharam um papel importante na extinção em massa, registradas em fósseis em todo o mundo.
Objetos próximos à Terra têm órbitas que coincidem em direção à Terra; portanto, uma colisão com eles não é tão destrutiva, pois a velocidade do impacto é bastante reduzida. Mas os cometas viajam ao redor do Sol de maneiras ligeiramente diferentes e extremamente difíceis de prever, de modo que uma colisão frontal pode ocorrer, o que pode levar a resultados desastrosos, dizem os pesquisadores.
Infelizmente, a atmosfera da Terra não é uma defesa ideal contra desastres cósmicos, porque o tamanho dos cometas pode atingir vários quilômetros. Estas são montanhas reais de pedra e gelo. Quando um cometa entra na atmosfera da Terra, suas partículas menores evaporam e não atingem a superfície, mas as maiores ainda voam. Eles criam uma explosão após o impacto, que forma uma cratera. Alguns cientistas acreditam que as maiores crateras da Terra foram formadas como resultado de uma colisão específica de cometas.
Os cometas mais famosos do sistema solar
Cometa Halley
O cometa Halley é o mais famoso de todos os cometas. Afinal, o cientista britânico Edmund Halley foi o primeiro a provar a frequência de cometas após suas observações e análises de dados de astrônomos do passado. Ele foi capaz de prever com precisão o retorno do cometa, que foi notado pela primeira vez em 1066. O cometa de Halley, com 8 km de largura e 16 km de comprimento, gira em torno do Sol a cada 75-76 anos em uma órbita alongada. A última vez que passou perto da Terra em fevereiro de 1986.
Cometa Sapateiros-Levy 9
O cometa Shoemaker-Levy 9 ficou famoso pelo fato de que em 1992, sob a influência da gravidade de Júpiter, explodiu em 21 partes e, em 1994, todas as partes caíram na superfície da gigante de gás. Esse espetáculo foi observado por todos os astrônomos e profissionais amadores. Alega-se que o impacto de um fragmento - com cerca de 3 km de diâmetro - levou a uma explosão equivalente a 6 milhões de megatons de TNT.
Cometa Churyumov-Gerasimenko
Lançada em 2004, a sonda espacial Rosetta, pertencente à Agência Espacial Européia, que deveria pousar no cometa Churyumov-Gerasimenko em 2014. Acredita-se que o cometa tenha uma largura de cerca de cinco quilômetros e atualmente gire em torno do Sol a cada 6,6 anos. Sua órbita costumava ser muito maior, mas a interação com a gravidade de Júpiter desde 1840 a modificou para muito menor. Então o veículo orbital passou quase dois ao lado do cometa quando voltou ao Sol. A sonda estudou a composição do cometa para nos ajudar a entender melhor a história da formação do nosso sistema solar.
Cometa Hale-Bopp
Em janeiro de 1997, o cometa de Hale-Bopp se aproximou da Terra a uma distância mais próxima em 4000 anos. A última vez que esse objeto voou perto de nosso planeta na Idade do Bronze, isto é, 2000 anos antes da nossa era. O cometa Hale-Bopp é muito maior e mais central que o cometa Halley. O núcleo atinge 40 km de diâmetro e é visível a olho nu. Hale-Bopp é tão brilhante que pôde ser visto da Terra em 1995, quando ainda estava fora da órbita de Júpiter.
Cometa Borelli
Este é o segundo cometa depois de Halley, que foi fotografado em close-up usando a sonda Deep Space 1, enviada pela NASA em 2001. Essa missão de pesquisa forneceu muitos dados para os cientistas, graças aos quais os astrônomos puderam entender muito sobre os núcleos dos cometas. As imagens mostraram que o núcleo rochoso tem a forma de um pino gigante de 8 quilômetros de comprimento, e todo o cometa é estranhamente curvo.
Ao contrário do cometa Halley, que se formou na Nuvem de Oort, nas fronteiras externas do sistema solar, acredita-se que Borrelli venha do cinturão de Kuiper.
Cometa Hyakutake
Este cometa causou uma impressão indelével nos cientistas, quando em 1996 passou perto de nosso planeta, se aproximou da Terra a uma distância de apenas 15 milhões de quilômetros, que era a distância mais próxima da qual outros cometas estavam se aproximando. O cometa intrigou os astrônomos porque emitiu raios de radiação 100 vezes mais intensos do que o esperado.
A sonda Ulysses passou pela cauda deste cometa em maio de 1996, mostrando que seu comprimento é de pelo menos 570 milhões de quilômetros - o dobro do tamanho de qualquer outro cometa conhecido.