Um estudo publicado este mês na revista Icarus revela que até 60% dos corpos celestes próximos à Terra podem ser “cometas escuros”, uma estranha classe de objetos que têm características tanto de de asteroides quanto de cometas.
Cometas são restos de poeira, gelo e rochas da formação do Sistema Solar, geralmente medindo de um a 10 km de diâmetro e orbitando o Sol em trajetórias alongadas.
Eles são facilmente detectados devido às suas caudas luminosas, que podem se estender por milhões de quilômetros, resultado da sublimação de gelo em gás quando se aproximam do Sol. Este processo cria um efeito de aceleração não gravitacional, alterando a trajetória e rotação dos cometas.
Asteroides, por sua vez, são também remanescentes dos primórdios do Sistema Solar, mas compostos de rocha e metal, sem o gelo característico dos cometas. Eles variam significativamente em tamanho e geralmente seguem órbitas mais curtas, sem as caudas brilhantes dos cometas.
No entanto, a distinção entre cometas e asteroides nem sempre é clara. O objeto interestelar ‘Oumuamua, por exemplo, exibiu aceleração não gravitacional sem a presença de uma cauda, enquanto o cometa Tsuchinshan-ATLAS não brilhou como esperado ao se aproximar do Sol, sugerindo uma possível fragmentação.
O novo estudo focou em sete objetos identificados como “cometas escuros”, que aceleram sem a influência de forças gravitacionais evidentes ou pressão de radiação solar, nem apresentam o efeito Yarkovsky – que ocorre quando um hemisfério de um asteroide é mais quente que o outro, fazendo com que a radiação do lado quente empurre o objeto à medida que os fótons liberados carregam impulso na direção oposta.
Esses cometas não exibem as comas típicas (o halo de gás e poeira), o que lhes dá a característica “escura”.
“Os cometas escuros estão em órbitas próximas à Terra e não apresentam comas detectáveis, mas experimentam acelerações não gravitacionais que são inconsistentes com efeitos radiativos”, explicam os pesquisadores. “A desgaseificação é consistente com as acelerações observadas e a ausência de comas. Além disso, esses cometas escuros são geralmente pequenos (entre 10 e 100 metros), giram rapidamente (de 0,046 a 1,99 horas) e aceleram em direções não radiais”.
A análise detalhada desses objetos sugere que são coleções soltas de rocha, evoluídas de corpos menores devido a interações gravitacionais. Durante sua transição, e especialmente quando no ambiente próximo à Terra (NEO), esses objetos sofrem significativas acelerações não gravitacionais, resultando em fragmentação rotacional.
“Os fragmentos resultantes continuam a girar e a desvolatilizar”, afirmam os pesquisadores. À medida que fragmentos são lançados do corpo principal, o torque rotacional diminui até que o objeto se estabilize contra mais destruição rotacional, tornando-se pequenos, de rotação rápida e majoritariamente desvolatilizados.
Esses objetos têm implicações para a água na Terra
Analisando as órbitas anteriores desses cometas escuros, a equipe concluiu que eles provavelmente se originam da faixa interna do cinturão de asteroides. Esta descoberta pode oferecer novas pistas sobre como a água chegou à Terra.
“Acreditamos que esses objetos vieram do cinturão de asteroides principal interno ou externo”, explicou Aster Taylor, estudante de pós-graduação em astronomia da Universidade de Michigan, nos EUA, e principal autor do estudo. “Isso sugere um mecanismo adicional para trazer gelo ao sistema solar interno. Pode haver mais gelo no cinturão principal interno do que pensávamos, e possivelmente mais objetos semelhantes por aí”.
A equipe estima que entre 0,5% e 60% dos objetos próximos à Terra podem ser cometas escuros. “Esses fragmentos também conterão gelo e continuarão a se fragmentar em pedaços menores”, acrescentou Taylor. “Esta fragmentação contínua poderia explicar a presença de pequenos objetos de rotação rápida.”
Embora este estudo forneça pistas valiosas, ele também levanta novas perguntas. “Os objetos próximos à Terra não permanecem em suas órbitas por muito tempo, sugerindo que estamos constantemente recebendo novos objetos de outra fonte”, disse Taylor.
Esta pesquisa abre caminho para novas investigações sobre a natureza e a origem dos cometas escuros, bem como seu papel potencial na história da água na Terra. Mais investigações são necessárias para entender plenamente esses enigmáticos viajantes espaciais e suas implicações para nosso planeta.