Cometas escuros podem explicar a origem da água da Terra

Cometas escuros e a água da Terra

Se espreitarmos o espaço que partilha a vizinhança orbital geral da Terra em torno do Sol, encontramos inúmeras rochas. Até hoje, foram contabilizados mais de 35 000 objetos próximos da Terra: asteroides e cometas que, por vezes, entram na nossa região do Sistema Solar antes de voltarem a afastar-se.

Pensa-se, porém, que possam existir muitos mais. Um novo estudo concluiu que até 60% deles poderão ser algo fascinante: os chamados «cometas escuros», corpos que tiveram - ou ainda têm - gelo aprisionado no interior dos seus enigmáticos corpos rochosos.

Segundo uma equipa de astrónomos liderada por Aster Taylor, da Universidade do Michigan, isto poderá constituir uma pista importante para explicar a origem da água da Terra, numa época em que o Sistema Solar ainda era um bebé cósmico.

«Não sabemos se estes cometas escuros levaram água até à Terra. Não podemos afirmá-lo. Mas podemos dizer que continua a haver debate sobre a forma exata como a água chegou à Terra», explica Taylor.

«O trabalho que realizámos mostrou que esta é outra via para transportar gelo de alguma região do restante Sistema Solar para o ambiente da Terra.»

O que distingue asteroides, cometas e cometas escuros

As rochas que vagueiam livremente pelo Sistema Solar podem assumir várias formas. Asteroides e cometas são as duas mais conhecidas: os asteroides são rochas secas, enquanto os cometas são rochas geladas que começam a expelir material quando se aproximam do Sol e aquecem. Os meteoros são rochas que entram na atmosfera de um planeta, e os meteoritos são os fragmentos que caem numa superfície planetária.

Contudo, dentro destas duas categorias de rochas espaciais existe uma grande diversidade, incluindo algumas sobreposições. Acredita-se que os cometas escuros sejam um tipo de híbrido, embora ainda se saiba pouco sobre eles.

Uma coma difusa - uma atmosfera de gás - e uma cauda criadas pela sublimação do gelo não são as únicas características que permitem identificar propriedades cometárias. A aceleração é outra delas.

Quando um cometa ejeta material, essa ejeção transmite-lhe um impulso adicional, para lá do que seria esperado caso a rocha estivesse sujeita apenas a forças gravitacionais. Além disso, esta libertação de gás pode acelerar a rotação do cometa.

Um cometa escuro não apresenta uma coma nem uma cauda visíveis, mas, quando medido, revela esta aceleração adicional não gravitacional. Taylor e os seus colegas analisaram os sete cometas escuros conhecidos, para compreender melhor quantos poderão estar escondidos no espaço próximo da Terra.

De acordo com as estimativas da equipa, entre 0,5 e 60% de todos os objetos próximos da Terra poderão ser cometas escuros.

Esta é uma margem muito ampla, que terá de ser reduzida. Ainda assim, os resultados atuais indicam que poderá haver muito mais material congelado no Sistema Solar, não só nas proximidades da Terra, mas também na cintura de asteroides que orbita o Sol entre as órbitas de Marte e Júpiter.

A origem dos cometas escuros próximos da Terra

«Pensamos que estes objetos vieram da parte interior e/ou exterior da cintura principal de asteroides, e a implicação é que este representa outro mecanismo para levar algum gelo até ao Sistema Solar interior», afirma Taylor.

«Pode haver mais gelo na parte interior da cintura principal do que pensávamos. Podem existir mais objetos deste tipo. Isto pode representar uma fração significativa da população mais próxima. Na verdade, não sabemos, mas estas descobertas levantaram muitas mais questões.»

Como explicam os investigadores, os objetos próximos da Terra não permanecem durante muito tempo junto do nosso planeta, em termos cósmicos. O Sistema Solar interior é bastante agitado do ponto de vista gravitacional, o que faz com que a longevidade de um objeto próximo da Terra seja de apenas cerca de 10 milhões de anos.

Como o Sistema Solar tem aproximadamente 4,6 mil milhões de anos e os objetos próximos da Terra não se esgotaram, o seu abastecimento tem de ser continuamente reposto.

A equipa de investigação realizou simulações para determinar de onde poderiam ter vindo os cometas escuros. Atribuiu acelerações não gravitacionais a objetos de diferentes populações do Sistema Solar e, em seguida, acompanhou a sua evolução para verificar onde acabariam. Os resultados sugerem que a maioria dos cometas escuros perto da Terra teve origem na cintura principal de asteroides.

Mas recorde-se a rotação acelerada. Um cometa pode acabar por rodar tão depressa que se fragmenta devido à enorme força centrífuga da sua própria rotação. Os pedaços resultantes também são gelados e gasosos e, por isso, continuam a rodar e a deslocar-se sob aceleração não gravitacional. Assim, uma única rocha pode dar origem a muitas outras.

Dos sete cometas escuros analisados pela equipa, um deles, designado 2003 RM, parece ser uma rocha maior ejetada da cintura principal. Os outros seis, contudo, são produto da fragmentação centrífuga de uma grande rocha que saiu da cintura principal e se partiu ao aproximar-se do Sol.

«As observações de seguimento de cometas escuros, realizadas a partir do solo e do espaço, poderão permitir medir as taxas e as composições da libertação de gás, restringindo potencialmente as suas origens dinâmicas», escrevem os investigadores no artigo.

«Futuras missões de levantamento … poderão também identificar mais cometas escuros do que os atualmente conhecidos, aperfeiçoando a nossa compreensão desta via evolutiva e das suas populações de origem.»

A investigação foi publicada na revista Icarus.