Uma dupla de cientistas planetários da Universidade Brown e do Instituto SETI descobriu que o objeto do Cinturão de Kuiper (486958) Arrokoth, que foi alvo do sobrevôo de 1º de janeiro de 2019 da missão New Horizons da NASA, pode ter gelos antigos armazenados nas profundezas dele, desde quando o objeto se formou pela primeira vez há bilhões de anos. Usando um novo modelo que desenvolveram para estudar como os cometas evoluem, os investigadores sugerem que este feito de perseverança não é exclusivo de Arrokoth, mas que muitos objetos do Cinturão de Kuiper também podem conter os antigos gelos com os quais se formaram.
Esta imagem composta de Ultima Thule foi compilada a partir de dados obtidos pela espaçonave New Horizons da NASA enquanto ela passava pelo objeto em 1º de janeiro de 2019. A imagem combina dados de cores aprimorados (próximos ao que o olho humano veria) com detalhes pancromáticos de alta resolução. fotos. Crédito da imagem: NASA / Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins / Southwest Research Institute / Roman Tkachenko.
“Mostramos aqui em nosso trabalho, com um modelo matemático bastante simples, que é possível manter esses gelos primitivos presos nas profundezas do interior desses objetos por tempos realmente longos”, disse o Dr. Sam Birch, cientista planetário da Universidade Brown. .
“A maior parte da nossa comunidade pensava que estes gelos deveriam estar perdidos há muito tempo, mas pensamos agora que pode não ser o caso.”
Até agora, os cientistas planetários tinham dificuldade em descobrir o que acontece ao gelo nestas rochas espaciais ao longo do tempo.
O novo estudo desafia modelos evolutivos térmicos amplamente utilizados que não conseguiram explicar a longevidade de gelos que são tão sensíveis à temperatura como o monóxido de carbono.
O modelo que o Dr. Birch e o pesquisador do Instituto SETI, Orkan Umurhan, criaram para o estudo, explica essa mudança e sugere que os gelos altamente voláteis nesses objetos permanecem por muito mais tempo do que se pensava anteriormente.
“Estamos basicamente dizendo que Arrokoth é tão superfrio que, para que mais gelo sublime – ou passe diretamente do sólido para o gasoso, pulando a fase líquida dentro dele – o gás no qual ele sublima primeiro precisa viajar para fora através de seus poros, interior semelhante a uma esponja”, disse o Dr. Birch.
“O truque é que para mover o gás, você também tem que sublimar o gelo, então o que você obtém é um efeito dominó: fica mais frio dentro de Arrokoth, menos gelo sublima, menos gás se move, fica ainda mais frio e assim por diante. ”
“Eventualmente, tudo desliga efetivamente e você fica com um objeto cheio de gás que está escorrendo lentamente.”
O estudo sugere que os objetos da Cintura de Kuiper podem atuar como “bombas de gelo” adormecidas, preservando gases voláteis no seu interior durante milhares de milhões de anos até que as mudanças orbitais os aproximem do Sol e o calor os torne instáveis.
Esta nova ideia pode ajudar a explicar porque é que estes objetos gelados da Cintura de Kuiper entram em erupção tão violentamente quando se aproximam do Sol.
De repente, o gás frio dentro deles fica rapidamente pressurizado e esses objetos evoluem para cometas.
“O principal é que corrigimos um erro profundo no modelo físico que as pessoas vinham assumindo há décadas para esses objetos muito frios e antigos”, disse o Dr.
“Este estudo pode ser o motor inicial para reavaliar a evolução do interior do cometa e a teoria da atividade.”
No geral, o estudo desafia as previsões existentes e abre novos caminhos para a compreensão da natureza dos cometas e das suas origens.
D. Birch e Dr. Umurhan são co-investigadores em Missão Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR) da NASA adquirir pelo menos 80 gramas de material da superfície do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko e devolvê-lo à Terra para análise.
Os resultados deste estudo poderão ajudar a orientar as estratégias de exploração e amostragem do CAESAR, ajudando a aprofundar a nossa compreensão da evolução e atividade cometária.
“Pode muito bem haver enormes reservatórios desses materiais primitivos trancados em pequenos corpos por todo o Sistema Solar exterior – materiais que estão apenas esperando para entrar em erupção para que possamos observá-los ou permanecerem congelados até que possamos recuperá-los e trazê-los para casa. Terra”, disse o Dr. Birch.
O estudar aparece no diário Icaro.
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Samuel PD Birch e Orkan M. Idade. 2024. Retenção de gelo e gás CO dentro de 486958 Arrokoth. Icaro 413: 116027; doi: 10.1016/j.icarus.2024.116027
Fonte: InfoMoney
