24 de agosto de 2015

ESA Diz Ter Descoberto A Origem Dos Misteriosos Sons Do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko


Por Marco Faustino
 
Mais de nove meses após a sonda Rosetta ter pousado no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, engenheiros espaciais alegam finalmente ter descoberto a fonte de sua melodia estranha e misteriosa. Os sons são criados por vibrações no campo magnético ao redor do cometa, causadas por fluxos de partículas carregadas, que colidem com a superfície rochosa do cometa.

Os engenheiros espaciais compararam a forma como as ondas são produzidas quando uma mangueira enche de água, e essas oscilações são, em última análise, as responsáveis para que o cometa emita todo o ruído que escutamos anteriomente. Caso ainda não tenha escutado o som do cometa, clique aqui.

"O ambiente espacial do cometa é permeado pelo vento solar, um fluxo contínuo de gás carregado eletricamente chamado plasma, e linhas de campo magnético ao longo do Sol", explicou a ESA (Agência Espacial Europeia) em um comunicado na última quarta-feira (19).

Este fluxo de plasma interage com atmosfera de gás e poeira do cometa, criando o que é conhecido por "magnetosfera cometária induzida". Em termos mais simples, embora o núcleo do cometa 67P não tenha um campo magnético próprio, a atmosfera do cometa, também conhecida por "coma", é magnetizada.

"O processo físico é um pouco difícil de entender sem uma compreensão mais profunda da física do plasma, mas podemos usar uma analogia simples para ter uma ideia melhor do que está acontecendo", disse Karl-Heinz Glaßmeier, principal pesquisador do Consórcio Plasma da Rosetta (RPC).

"Pense em sua mangueira de jardim. Se você iniciar o fluxo de água, há uma chance de que a mangueira comece a oscilar, gerando ondas. Isto é o que acontece no plasma", continuou.

"Evidentemente o fluxo que temos em uma situação cometária não é como a água, mas de um fluxo de partículas carregadas", completou.

A sonda Rosetta (em primeiro plano) e o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (ao fundo)
A "canção" do cometa foi registrada pela primeira vez pela Rosetta em agosto de 2014. A medida que a sonda se aproximava, estando a uma distância de 100km, seu magnetômetro de bordo começou a detectar "flutuações de grande amplitude" no campo magnético ao redor do cometa.

Durante quatro meses, até novembro de 2014, a equipe do RPC detectou cerca de 3.000 casos de atividade de ondas com frequências de cerca de 40 milihertz. Se formos comparar, o ouvido humano só capta sons entre 20 Hz e 20 kHz. Assim sendo, o professor Glaßmeier criou uma gravação sonora amplicando-a em cerca de mil vezes.

Estas últimas descobertas confirmam as previsões feitas pelos cientistas do RPC, quando descobriram pela primeira vez a "música misteriosa" do cometa 67P. Na época eles suspeitaram que estava relacionado a atividade do cometa, mesmo com uma baixa atividade, e as partículas neutras que ele libera para o espaço.

No ambiente plasmático em torno do núcleo do cometa, os íons recém gerados movem-se em um ângulo de 90º em relação ao campo magnético, formando o que é conhecido como uma corrente elétrica cruzada. Esta corrente é instável, e justamente essa instabilidade é que faz o cometa "cantar".

Esta não é a primeira vez que os cientistas gravam sons emitidos a partir de cometas, mas o nível de atividade das ondas, e o tipo de frequência são as diferenças fundamentais. Particularmente, a atividade do cometa 67P é dez vezes maior do que sons semelhantes registrados pelas sondas "Internacional Cometary Explorer" e "Sakigake" quando sobrevoaram os cometas Giacobini-Zinner e Halley respectivamente.

Isto pode ser devido ao fato que as gravações foram muito curtas durante aqueles sobrevoos. Como a sonda Rosetta viajou ao lado do cometa, os instrumentos puderam medir o campo magnético durante meses, ao mesmo tempo que o cometa ainda estava relativamente distante do sol.

Como exemplo, os instrumentos do RPC coletaram dados enquanto o cometa estava entre 400 a 540 milhões de km do Sol. Naquele ponto a atividade do cometa estava baixa. Não estava expelindo grandes quantidades de gás e poeira no espaço, e a magnetosfera induzida estava apenas começando a se formar.

Medições feitas pela sonda Rosetta, do campo magnético do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, em 10 de setembro de 2014
A "música" cantada pelo cometa 67P naquela fase inicial era muito diferente dos "sons clássicos" detectados em cometas mais próximos do Sol. A equipe então concluiu que um novo mecanismo devia estar gerando as ondas de 40 milihertz.

Na época, o professor Glaßmeier disse: "Isso é emocionante, porque é completamente novo para nós. Nós não esperávamos isso e ainda estamos trabalhando para compreender a física do que está acontecendo".

As últimas descobertas foram publicadas em um artigo chamado "Observation of a new type of low-frequency waves at comet 67P/Churyumov-Gerasimenko" na revista Annales Geophysicae.

Na semana passada o cometa atingiu seu ponto mais próximo do Sol, conhecido como periélio, quando ele ficou cerca de 186 milhões de km da estrela. Desde que a sonda Rosetta chegou, o cometa já percorreu cerca de 750 milhões de km ao longo de sua órbita em direção ao Sol.

O aumento da radiação solar vem aquecendo o núcleo do cometa, e recentemente fez com que gelo fosse liberado em forma de gás, em um fluxo cada vez maior no espaço. O gás e as partículas de poeira, que são arrastados ao longo do cometa, criaram a sua atmosfera e cauda.

As medições da Rosetta sugerem, que o cometa está expelindo cerca de 300kg de vapor d'água, mais ou menos o equivalente a duas banheiras, por segundo. Isso é mil vezes mais do que foi observado no mesmo período do ano passado, quando a Rosetta se aproximou do cometa. Além do gás estima-se que o núcleo esteja expelindo cerca de 1 tonelada de poeira por segundo, criando condições de trabalho um tanto quanto perigosas para a Rosetta.

"Nos últimos dias fomos forçados a nos mover ainda mais longe do cometa. No momento estamos a uma distância, onde os dispositivos da Rosetta podem operar sem se confundirem, devido aos níveis excessivos de poeira. Se não estivessem funcionando corretamente, a Rosetta não conseguiria se posicionar no espaço", disse Sylvain Lodiot, gerente de operações da sonda Rosetta da ESA.

Antes de sua bem-sucedida missão de pouso do seu módulo Philae, em novembro do ano passado, a sonda Rosetta tinha perseguido o cometa 67P pelo espaço por mais de dez anos, no que foi descrita como a missão mais "sexy e fantástica de todos os tempos".

Quando foi lançada em 2004, a sonda Rosetta estava tão longe de 67P que teve que passar três vezes pela Terra, e uma vez por Marte para ser impulsionada no sistema solar.

Tradução/Adaptação: Marco Faustino

Fontes:
http://blogs.esa.int/rosetta/2015/08/19/what-made-the-comet-sing/
https://soundcloud.com/esaops/a-singing-comet
http://www.ann-geophys.net/33/1031/2015/angeo-33-1031-2015.html
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3208913/Mystery-67P-sings-solved-Streams-charged-particles-blasting-comet-causing-vibrations-icy-rock.html
Comentários