05:10 14 Junho 2021
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    Em novos estudos belga e polonês, pesquisadores detectam pela primeira vez que metais pesados, geralmente associados a ambientes quentes, também estão em atmosferas frias de cometas distantes.

    Um novo estudo feito por uma equipe belga usando dados do telescópio VLT do Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) mostrou que o ferro e o níquel existem na atmosfera de cometas em todo o nosso Sistema Solar, mesmo aqueles distantes do Sol. Outro estudo de uma equipe polonesa, que também usou dados do ESO, relatou que o vapor de níquel também está presente no cometa interestelar gelado 2I / Borisov. Esta é a primeira vez que metais pesados, geralmente associados a ambientes quentes, foram encontrados nas atmosferas frias de cometas distantes.

    "Foi uma grande surpresa detectar átomos de ferro e níquel na atmosfera de todos os cometas que observamos nas últimas duas décadas, cerca de 20 deles, e até mesmo naqueles distantes do Sol no ambiente do espaço frio", diz Jean Manfroid da Universidade de Liège, na Bélgica, que liderou o novo estudo sobre cometas do Sistema Solar publicado na quarta-feira (19) na revista Nature.

    Os astrônomos sabem que os metais pesados existem no interior empoeirado e rochoso dos cometas. Mas, como os metais sólidos geralmente não sublimam, ou seja, não se tornam gasosos a baixas temperaturas, eles não esperavam encontrá-los na atmosfera de cometas frios que viajam para longe do Sol.

    A equipe belga encontrou ferro e níquel na atmosfera dos cometas em quantidades aproximadamente iguais. O material em nosso Sistema Solar, por exemplo aquele encontrado no Sol e em meteoritos, geralmente contém cerca de dez vezes mais ferro do que níquel.

    "Os cometas se formaram há cerca de 4,6 bilhões de anos, no muito jovem Sistema Solar, e não mudaram desde aquela época. Nesse sentido, eles são como fósseis para os astrônomos", diz o coautor do estudo Emmanuel Jehin, também da Universidade de Liège.

    Embora a equipe belga tenha estudado esses objetos "fósseis" com o VLT do ESO por quase 20 anos, ela não havia detectado a presença de níquel e ferro em suas atmosferas até agora. A equipe usou uma técnica diferente chamada espectroscopia, para analisar a atmosfera de cometas em diferentes distâncias do Sol. Essa técnica permite que os astrônomos revelem a composição química dos objetos cósmicos: cada elemento químico deixa uma assinatura única – um conjunto de linhas – no espectro da luz dos objetos.

    A detecção dos metais pesados ​​ferro (Fe) e níquel (Ni) na atmosfera difusa de um cometa são ilustrados nesta imagem, que apresenta o espectro de luz de C / 2016 R2. No canto superior esquerdo sobreposto a um real imagem do cometa tirada com o telescópio SPECULOOS no Observatório do Paranal do ESO. Cada pico branco no espectro representa um elemento diferente, com aqueles para ferro e níquel indicados por traços azuis e laranja, respectivamente
    A detecção dos metais pesados ​​ferro (Fe) e níquel (Ni) na atmosfera difusa de um cometa são ilustrados nesta imagem, que apresenta o espectro de luz de C / 2016 R2. No canto superior esquerdo sobreposto a um real imagem do cometa tirada com o telescópio SPECULOOS no Observatório do Paranal do ESO. Cada pico branco no espectro representa um elemento diferente, com aqueles para ferro e níquel indicados por traços azuis e laranja, respectivamente

    A equipe belga identificou linhas espectrais fracas e notou que elas sinalizavam a presença de átomos neutros de ferro e níquel. Uma razão pela qual os elementos pesados eram difíceis de identificar é que eles existem em quantidades muito pequenas: a equipe estima que para cada 100 quilos de água na atmosfera dos cometas há apenas um grama de ferro e aproximadamente a mesma quantidade de níquel.

    "Normalmente há dez vezes mais ferro do que níquel, e nessas atmosferas de cometas encontramos quase a mesma quantidade para os dois elementos. Concluímos que eles podem vir de um tipo especial de material na superfície do núcleo do cometa, sublimando a uma temperatura bastante baixa e liberando ferro e níquel nas mesmas proporções ", explica Damien Hutsemékers, outro membro da equipe belga.

    Embora a equipe ainda não tenha certeza de que material isso pode ser, os avanços na astronomia permitirão aos pesquisadores confirmar a fonte de átomos de ferro e níquel encontrados na atmosfera desses cometas. A equipe belga espera que seu estudo abra caminho para pesquisas futuras.

    "Agora as pessoas vão procurar essas linhas em seus dados de arquivo de outros telescópios", diz Jehin.

    Metais pesados interestelares

    A equipe na Polônia também publicou seu estudo na revista Nature, no qual revela que observou o cometa interestelar 2I / Borisov, o primeiro objeto alienígena a visitar nosso Sistema Solar, usando o espectrógrafo X-shooter no VLT do ESO. Eles descobriram que a atmosfera fria do cometa contém níquel gasoso.

    Duas imagens do cometa 2I/Borisov captadas pelo Hubble
    © Foto / NASA/Hubblesite
    Duas imagens do cometa 2I/Borisov captadas pelo Hubble
    "No início, tivemos dificuldade em acreditar que o níquel atômico pudesse realmente estar presente no 2I / Borisov tão longe do Sol. Foram necessários vários testes e verificações antes que pudéssemos finalmente nos convencer", diz o autor do estudo Pyotr Guzik, da Universidade Jagiellonian, na Polônia.

    O achado é surpreendente porque, antes dos dois estudos, gases com átomos de metais pesados só eram observados em ambientes quentes, como nas atmosferas de exoplanetas ultraquentes ou cometas em evaporação que passaram muito perto do Sol. O 2I / Borisov foi observado quando estava a cerca de 300 milhões de quilômetros de distância do Sol, ou cerca do dobro da distância entre a Terra e o Sol.

    Estudar corpos interestelares em detalhes é fundamental para a ciência, porque eles carregam informações valiosas sobre os sistemas planetários alienígenas dos quais se originam. Os estudos polonês e belga mostram que o cometa 2I / Borisov e os cometas do Sistema Solar têm ainda mais em comum do que se pensava anteriormente.

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    Tags:
    Polônia, Bélgica, cometa, Universo, espaço, metal, metais pesados
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