Estudo revela que ainda pode existir gelo antigo em objectos espaciais distantes

Um artigo recentemente aceite pela revista Icarus apresenta descobertas sobre o objeto da Cintura de Kuiper (486958) Arrokoth, lançando uma nova luz sobre a preservação de substâncias voláteis como o monóxido de carbono (CO) em corpos celestes tão distantes.

Imagem do objeto da Cintura de Kuiper, Arrokoth, obtida pela sonda New Horizons no dia 1 de janeiro de 2019, minutos antes da maior aproximação. A sonda estava a 6628 km de Arrokoth e a 6,6 mil milhões de quilómetros da Terra. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI, NOIRLab 

Com a coautoria do Dr. Samuel Birch da Universidade de Brown e do Dr. Orkan Umurhan do Instituto SETI, o artigo científico usa Arrokoth como um estudo de caso para propor que muitos KBOs (sigla inglesa para "Kuiper Belt Objects", objetos da Cintura de Kuiper) - remanescentes da aurora do nosso Sistema Solar - podem ainda reter os seus gelos voláteis originais, desafiando as noções anteriores sobre o percurso evolutivo destas entidades antigas.

Os anteriores modelos da evolução dos KBOs necessitaram de ajuda para prever o destino dos voláteis nestes objetos frios e distantes. Muitos basearam-se em simulações complicadas ou em pressupostos errados, subestimando a duração destas substâncias. A nova investigação fornece uma abordagem mais simples, mas eficaz, comparando o processo à forma como o gás escapa através de rochas porosas. Sugere que KBOs como Arrokoth podem manter os seus gelos voláteis durante milhares de milhões de anos, formando uma espécie de atmosfera subsuperficial que retarda a perda de gelo.

O modelo mostra uma pilha de escombros porosa, composta por uma mistura de CO e água gelada. A camada superior, representada a castanho, sofre um processamento térmico em apenas uma órbita, resultando na perda de CO (tanto gelo como gás) nesta camada. Abaixo da frente de sublimação rb, representada a azul escuro, o volume original de monóxido de carbono gelado permanece intacto. Ao longo do tempo, à medida que a frente de sublimação progride para baixo (imagem à direita), o CO gelado incorporado na matriz amorfa de água gelada começa a sublimar. O gás produzido, indicado a azul claro, preenche então os poros e move-se para cima, afastando-se da frente de sublimação. Crédito: Birch e Umurhan, 2024

"Quero sublinhar que o mais importante é que corrigimos um erro profundo no modelo físico que os cientistas haviam assumido durante décadas para estes objetos muito frios e antigos", disse Umurhan. "Este estudo pode ser o motor inicial para reavaliar a teoria da evolução e atividade do interior dos cometas."

Este estudo desafia as previsões existentes e abre novos caminhos para a compreensão da natureza dos cometas e das suas origens. A presença destes gelos voláteis nos KBOs apoia uma fascinante narrativa destes objetos como "bombas de gelo", que se ativam e exibem um comportamento cometário ao alterarem a sua órbita para mais perto do Sol.

Esta hipótese poderia ajudar a explicar fenómenos como a intensa atividade do cometa 29P/Schwassmann-Wachmann, potencialmente alterando a compreensão dos cometas.

Como coinvestigadores na proposta da missão CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return), os investigadores estão a adotar uma nova abordagem para compreender a evolução e a atividade dos corpos cometários. Este estudo tem implicações para futuras explorações e recorda os mistérios persistentes do nosso Sistema Solar, à espera de serem desvendados.

Fonte: Seti.org