Colisões suaves podem transformar cometas em 'patinhos de borracha'

estrutura bi-lobada de 67P / Churyumov-Gerasimenko

A estrutura de dois lóbulos do 67P / Churyumov-Gerasimenko, mostrada nesta imagem da missão Rosetta da ESA, lembra a estrutura criada em uma nova simulação. (Crédito da imagem: ESA / Rosetta / NavCam - CC BY-SA IGO 3.0)

Por que tantos cometas têm a forma de 'patinho de borracha' de dois lóbulos? Pode ser o resultado de colisões e fusões suaves, revelam novas simulações.

Imagens do Cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko tiradas pela espaçonave em órbita Rosetta da Europa mostram uma forma de dois lóbulos que faz com que essa rocha espacial gelada pareça um pouco com um patinho de borracha. Essa forma, junto com as estruturas em camadas do corpo do cometa, também foi vista em outros cometas estudados por espaçonaves. Novas simulações 3D sugerem que esses recursos não são trabalhados com grande força, mas moldados por colisões e fusões suaves ao longo do tempo.



Como os cometas são considerados restos do sistema solar inicial, sua história de formação poderia fornecer aos cientistas informações sobre como era nossa vizinhança cósmica milhões de anos antes da formação dos planetas. [ Como o cometa 'Rubber Duck' de Rosetta se formou? (Vídeo) ]

'Reconstruir os processos de formação de cometas pode fornecer informações cruciais sobre a fase inicial da formação do planeta - por exemplo, o tamanho inicial dos blocos de construção dos planetas, os chamados planetesimais ou cometesimais no sistema solar externo,' Martin Jutzi, da Universidade de Berna na Suíça, disse em um comunicado .

Cometas são pequenos corpos rochosos gelados cercados por uma 'coma' de gás e poeira. Alguns cientistas pensam que os cometas entregaram água e outros materiais orgânicos à Terra que ajudaram a vida a evoluir.

Para investigar como os cometas se formaram, Jutzi trabalhou com Erik Asphaug, colega da Arizona State University, para modelar o sistema solar inicial. Os pesquisadores aplicaram modelos de colisão 3D em suas simulações, restringidos pela forma observada e dados topográficos de cometas como 9P / Tempel 1 e 103P / Hartley 2.

Com esses modelos, os pesquisadores queriam primeiro entender os fundamentos de como pedaços de material iriam gradualmente aderir aos cometas, aumentando sua massa e mudando sua estrutura interna (incluindo aquela forma de patinho de borracha de dois lóbulos).

Quadros do modelo tridimensional mostram duas esferas de gelo impactando em velocidades lentas, separando-se e, em seguida, impactando novamente um dia depois para formar uma estrutura bi-lobulada.

Quadros do modelo tridimensional mostram duas esferas de gelo impactando em velocidades lentas, separando-se e, em seguida, impactando novamente um dia depois para formar uma estrutura bi-lobulada.

'Como e quando essas características se formaram é muito debatido, com implicações distintas para a formação, dinâmica e geologia do sistema solar', disse Jutzi.

Em uma sequência de vídeo baseada na simulação de computador do pesquisador, duas esferas de gelo com um diâmetro de cerca de 0,6 milhas (1 quilômetro) viajam uma em direção à outra. Eles colidem em velocidades de 'bicicleta', disseram membros da equipe de estudo. Após esta colisão inicial, as duas esferas começam a orbitar uma a outra. Depois que o corpo menor deixou vestígios de material no corpo maior, eles se separam. O corpo menor retorna em um dia para impactar novamente o maior.

No vídeo, as duas esferas se fundem para criar um quadro de dois lóbulos, semelhante ao Cometa 67P.

'Essas fusões lentas podem representar a fase inicial tranquila da formação de planetas, antes que grandes corpos estimulassem o sistema a velocidades disruptivas, apoiando a ideia de que os núcleos cometários são restos primordiais da aglomeração inicial de pequenos corpos', disse Jutzi.

O mesmo processo também pode ter ocorrido mais tarde no desenvolvimento do sistema solar, entre aglomerados de detritos ejetados de corpos pais muito maiores.

Quando combinadas com futuras missões espaciais que usam radar para obter imagens diretas da estrutura interna dos cometas, as simulações tridimensionais servem como um passo importante na compreensão de como os núcleos cometários se formaram.

A pesquisa foi publicada online no mês passado no jornal Science .

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