Núcleo cometário

o componente chave para qualquer cometa é o núcleo cometário, pois sem este pequeno (geralmente menos de 20 km de diâmetro), corpo gelado, o cometa não existiria de todo. O coma, a nuvem de hidrogênio e as caudas resultam da sublimação de gelo do núcleo que, quando inativo a grandes distâncias do sol, se parece apenas com um asteroide.

o núcleo do cometa Wild 2 de 5 km de comprimento. Crédito: NASA/JPL

o núcleo do cometa Borrelly de 8 km de comprimento. crédito: NASA / US Geological Survey

o núcleo do cometa Tempel 1 de 5 km de comprimento. Crédito: NASA/JPL/UMD

o núcleo activo do cometa Halley de 16 km de comprimento. Crédito: ESA/MPAE

O modelo mais popular para os cometários núcleo foi apresentada pela primeira vez em 1950 por Fred Whipple. Seu modelo “bola de neve suja” propõe que o núcleo é uma mistura de gelo, poeira e rocha, uma ideia confirmada por várias missões espaciais que se encontraram com núcleos cometários. Estas missões têm mostrado que os núcleos de cometas têm albedos Baixos (cometa Halley: 0,04, cometa Borrelly: 0,03), e são compostos de cerca de 75% de gelo (principalmente água) e 25% de poeira e rocha.

o interior de um núcleo cometário é monolítico, conglomerado ou diferenciado? As provas sugerem uma estrutura de conglomerado, mas isso ainda não foi confirmado.

embora estes flybys revelassem vislumbres tantalizantes quanto à natureza dos núcleos cometários, muito resta a ser descoberto. Por exemplo, Qual é a natureza de composição do núcleo – monolítico, conglomerado ou diferenciado? As baixas densidades medidas para o núcleo do cometa Halley, e a quebra do cometa Shoemaker-Levy antes de seu impacto com Júpiter, ambos suportam a ideia de um núcleo conglomerado. Se este for o caso, o núcleo deve ser bem isolado, e mesmo o material encontrado relativamente perto da superfície não deve ser afetado pelo aquecimento solar. Isto, e o fato de que eles são mais facilmente acessíveis do que os objetos do Cinturão de Kuiper (também considerados inalterados desde a formação do Sistema Solar), faria com que os núcleos cometários prime objetos com os quais estudar o Sistema Solar inicial.

um manto de escombros forma-se quando a luz solar aquece a superfície do núcleo e sublima o gelo. Pequenas partículas de poeira são transportadas para o coma juntamente com o gás, deixando grandes rochas (vermelhas) muito pesadas para serem levantadas como um manto de escombros. Este manto limita ainda mais a sublimação, pois efetivamente enterra os gelos voláteis.

outra questão a ser respondida é a natureza do baixo albedo medido para núcleos cometários. Uma ideia é que é devido a um manto de superfície de grandes rochas (um manto de escombros) deixado para trás pelo gelo sublimante. Acredita-se que a superfície do núcleo poderia ser quase completamente coberta por escombros dentro de uma única órbita, limitando severamente a atividade do cometa.

uma explicação alternativa para o baixo albedo, é que a irradiação do núcleo cometário por raios cósmicos de alta energia forma um manto de compostos de carbono complexos escuros (um manto de irradiação). Acredita-se que o manto de irradiação levaria milhões de anos para se formar (enquanto o cometa estava na parte mais externa de sua órbita) e poderia ter até 1 metro de espessura.

um “manto de irradiação” forma-se quando os raios cósmicos de alta energia danificam as ligações do material gelado, resultando em compostos orgânicos complexos (Negros).

embora a rotação Faça com que diferentes regiões do núcleo se encarem ao sol e se tornem ativas, observações têm mostrado que a atividade está confinada a apenas uma pequena fração do lado do núcleo voltado para o sol. Isto pode ser explicado pela existência de um (ou ambos) destes mantos. Os jatos de gás resultantes podem mudar a rotação do núcleo e, se a atividade for particularmente vigorosa, também pode levar a mudanças na órbita do cometa em torno do sol.