Cientistas resolvem mistério de mais de 90 anos sobre coloração esverdeada de cometas

A equipe levou nove meses para fazer sua primeira observação e precisou recriar o mesmo processo químico galáctico, marcando a primeira vez que essa interação foi estudada na Terra.

Uma equipe de cientistas da Universidade de New South Wales (UNSW, na sigla em inglês), na Austrália, desvendou o mistério de as cabeças dos cometas poderem ser verdes, mas nunca suas caudas.

Os cometas – objetos galácticos lançados pelo Cinturão de Kuiper e pela Nuvem de Oort, compostos de gelo, poeira e rochas: remanescentes de 4,6 bilhões de anos da formação do Sistema Solar – passam por uma metamorfose colorida à medida que cruzam o céu, e as cabeças de muitos adquirem uma cor verde radiante que fica mais brilhante à medida que se aproximam do Sol. No entanto, essa tonalidade desaparece antes de chegar a uma cauda ou duas atrás do cometa.

Com a ajuda de uma câmara de vácuo, lasers e uma poderosa reação cósmica, os cientistas puderam testar a teoria proposta pelo físico Gerhard Herzberg em 1930 sobre esse fenômeno, que tem sido estudado por astrônomos, cientistas e químicos desde então.

Herzberg propôs que esse fenômeno se devia ao fato de que a luz solar destruía o carbono diatômico (dicarbonato ou C2), uma substância química criada a partir da interação entre a luz solar e a matéria orgânica na cabeça do cometa, mas como o dicarbonato não é estável, essa teoria tem sido difícil de verificar.

O estudo, publicado na revista Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS, sigla em inglês), explica o "mecanismo pelo qual o dicarbonato é decomposto pela luz solar".

O dicarbonato é composto de dois átomos de carbono unidos e só é encontrado em ambientes extremamente energéticos ou de baixo oxigênio, como estrelas, cometas e o meio interestelar. O dicarbonato não existe nos cometas até que eles se aproximem do Sol.

Quando o Sol começa a aquecer o cometa, a matéria orgânica que está no núcleo congelado evapora e vai para a coma – a nuvem de poeira e gás que envolve o núcleo de um cometa. A luz solar então quebra essas moléculas orgânicas maiores, criando o dicarbonato.

A equipe de pesquisa mostrou que, conforme o cometa se aproxima ainda mais do Sol, a radiação ultravioleta extrema quebra as moléculas de dicarbonato que criou recentemente. Esse processo denominado fotodissociação destrói o dicarbonato antes que ele se afaste do núcleo, fazendo com que o coma verde se torne mais brilhante e reduza de tamanho antes que o tom verde alcance a cauda.

Para resolver esse mistério, a equipe levou nove meses para fazer sua primeira observação e precisou recriar o mesmo processo químico galáctico, marcando a primeira vez que essa interação química foi estudada aqui na Terra.

O professor de química da UNSW e principal autor do estudo, Timothy Schmidt, diz que as descobertas ajudam a entender melhor o dicarbonato e os cometas.

"Conhecendo sua vida e destruição, podemos entender melhor a quantidade de matéria orgânica que se evapora dos cometas. Descobertas como essa podem um dia nos ajudar a resolver outros mistérios do espaço", concluiu.