Freando bruscamente: o Telescópio Espacial Hubble observa cometa condenado inverter sua rotação.

A rotação rápida levará a forças centrífugas que irão desintegrar o cometa: "Prevejo que este núcleo se autodestruirá muito rapidamente." 

Representação artística de um jato de gás e poeira expelido pelo cometa 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák. (Crédito da imagem: NASA/ESA/CSA/Ralf Crawford (STScI))

O Telescópio Espacial Hubble testemunhou um cometa em rotação diminuir sua própria velocidade de rotação e, em seguida, começar a girar na direção oposta, na primeira observação desse tipo, demonstrando que os cometas podem ser ainda mais dinâmicos do que pensávamos.

O cometa 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák é um cometa da família de Júpiter , o que significa que é um cometa de curto período (orbitando o Sol a cada 5,4 anos) que veio do Cinturão de Kuiper antes de ser capturado pela gravidade de Júpiter.

A última aproximação de 41P ao Sol — conhecida como periélio — ocorreu em setembro de 2022, mas foi a aproximação anterior, em 2017, que foi observada pelo Telescópio Espacial Hubble , bem como por vários outros telescópios, incluindo o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA, no espaço , e o Telescópio Lowell Discovery de quatro metros (13 pés) no Arizona.

No entanto, as observações do Hubble só foram analisadas depois que David Jewitt, um cientista planetário da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, encontrou os dados no Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais, nomeado em homenagem à ex-senadora democrata americana Barbara Mikulski, uma fervorosa defensora da NASA.

Os dados do Hubble, quando combinados com os do Swift e do Telescópio de Descoberta Lowell, revelaram algo muito estranho sobre o cometa. Quando o Swift observou o cometa em maio de 2017, ele girava uma vez a cada 46 a 60 horas, cerca de três vezes mais lentamente do que em março de 2017, quando o Telescópio de Descoberta Lowell o observou. Isso por si só já era intrigante, mas as observações do Hubble aprofundaram o mistério, pois mostraram que, em dezembro de 2017, a rotação do cometa havia acelerado novamente, passando a ter um período de cerca de 14 horas. O que teria acontecido para reacender a rotação vertiginosa do cometa?

Jewitt acredita que a causa seja a liberação de gases da superfície do cometa, que se aqueceu durante sua passagem pelo periélio, aproximando-o do Sol a uma distância semelhante à da Terra . Esse aquecimento fez com que gases voláteis próximos à superfície se expandissem e fossem expelidos em jatos, carregando consigo poeira cometária. 

"Jatos de gás expelidos da superfície podem funcionar como pequenos propulsores", disse Jewitt em um comunicado . "Se esses jatos estiverem distribuídos de forma desigual, podem alterar drasticamente a rotação de um cometa, especialmente um pequeno."

O núcleo do cometa tem apenas 1 quilômetro de diâmetro, pequeno demais até mesmo para o Hubble observar, mas sua velocidade de rotação pode ser medida a partir de sua curva de luz: como a luz do núcleo alongado do cometa muda conforme ele gira, alternando entre mostrar seus lados mais longos e mais curtos. Como o núcleo do cometa é relativamente pequeno, ele fica suscetível a torques, ou forças de torção, produzidos pelos jatos. No entanto, não foi possível inferir a direção dessa rotação, se horária ou anti-horária, a partir das observações.

Jewitt conseguiu inferir ainda que a rotação, independentemente da direção inicial, havia se invertido. Os jatos contrariaram a rotação inicial do cometa, o que causou a desaceleração inicial observada entre as observações do Lowell Discovery e do Swift. Esses jatos continuaram então a contrariar a rotação e, eventualmente, a inverteram, fazendo o cometa girar rapidamente na direção oposta, o que explica as observações do Hubble.

"É como empurrar um carrossel", disse Jewitt. "Se ele estiver girando em uma direção, e você empurrar contra essa direção, você pode diminuir a velocidade e inverter o sentido de rotação."

É incomum observar um cometa mudar tão abruptamente, e se voltarmos às observações do Hubble em 2001, podemos ver que sua atividade geral no periélio diminuiu desde então em aproximadamente uma ordem de magnitude. Talvez periélios repetidos — acredita-se que o cometa esteja em sua órbita atual há cerca de 1.500 anos — estejam começando a esgotar seu suprimento de gelos voláteis. Ou talvez a poeira liberada pelos jatos esteja caindo de volta sobre o cometa, cobrindo esses gelos com uma camada isolante que impede que sejam aquecidos pelo Sol e sublimem tão rapidamente.

No entanto, Jewitt duvida que o cometa 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák dure muito mais tempo. Se as mudanças em sua rotação continuarem no mesmo ritmo, gradualmente o cometa se tornará instável e a rotação acelerada levará a forças centrífugas que o despedaçarão.

"Prevejo que esse núcleo se autodestruirá muito rapidamente", disse Jewitt.

Os resultados foram publicados em 26 de março no The Astronomical Journal .

Space.com