Um cometa a alta velocidade pelo Sistema Solar deixou a comunidade científica intrigada ao apresentar um comportamento que, até então, ninguém tinha observado com tanta intensidade: ele desacelerou a rotação até praticamente parar e, ao que tudo indica, voltou a girar no sentido oposto.
Periélio em 2017: quando o cometa 41P mudou de forma dramática a própria rotação
No início de 2017, o cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák completou a sua aproximação periódica ao Sol - o periélio - num ciclo de cerca de 5,4 anos. Foi nesse período que, segundo o astrónomo David Jewitt, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles (UCLA), a rotação do núcleo do cometa parece ter diminuído até chegar a um “zero” momentâneo, antes de retomar com sentido invertido.
A inversão em si não é o que mais chama a atenção, porque mudanças na rotação de cometas podem ocorrer quando esses corpos gelados se aquecem perto do Sol. O que espantou foi a velocidade e a amplitude do fenómeno.
Um “recorde” de desaceleração: comparação com o cometa 103P/Hartley 2
Ao comentar o tema em 2018, o astrónomo Dennis Bodewits, da Universidade de Maryland, lembrou que o recorde anterior de desaceleração da rotação (“perda de rotação”) tinha sido do cometa 103P/Hartley 2, cuja rotação passou de 17 para 19 horas ao longo de 90 dias.
No caso do 41P, a mudança foi muito mais extrema: ele desacelerou mais de 10 vezes esse valor em apenas 60 dias. Ou seja, tanto a dimensão quanto a taxa da alteração ficaram fora de qualquer padrão previamente documentado.
O que as observações indicaram ao longo de 2017 (curva de luz e período de rotação)
A sequência de medições é o que torna o caso particularmente convincente:
- Março de 2017: observações indicavam um período de rotação de aproximadamente 20 horas.
- Maio de 2017: o período aumentou para cerca de 53 horas, mais do que o dobro.
- Dezembro de 2017: o comportamento tornou-se ainda mais inesperado: o período caiu para 14,4 horas.
Para Jewitt, a explicação que melhor encaixa essa evolução é a hipótese de que o cometa tenha travado a rotação por volta de junho de 2017 e, em seguida, tenha recomeçado a girar ao contrário.
Sublimação, jatos e torque: por que cometas conseguem “mexer” na própria rotação
Em teoria, o mecanismo por trás disso é relativamente direto. Cometas são agregados irregulares de rocha e gelo que, durante a maior parte da órbita, seguem o caminho com pouca atividade visível. Ao aproximarem-se do Sol, porém, o gelo pode passar diretamente ao estado gasoso - processo chamado sublimação.
Quando isso acontece, surgem jatos e gêiseres que lançam vapor para o espaço. Cada jato funciona como um pequeno “propulsor”, aplicando torque (momento de força) no núcleo cometário. Por esse motivo, muitos cometas alteram a rotação ao contornar o Sol; alguns chegam a acelerar tanto que acabam por se fragmentar.
Há ainda um fator crucial: cometas menores respondem mais facilmente a esses torques do que cometas maiores. Com cerca de 1 quilômetro de largura - aproximadamente o comprimento de dez campos de futebol enfileirados - o 41P é pequeno o suficiente para que a desgaseificação produza um efeito desproporcional na sua rotação.
Se o aquecimento solar ocorrer de forma desigual, ou se a distribuição de gelo e voláteis for assimétrica, uma reversão rápida como a observada torna-se matematicamente plausível.
A incerteza: a curva de luz revela a velocidade, mas não o sentido da rotação
Apesar disso, existe uma ressalva importante: medições baseadas na curva de luz (as variações de brilho ao longo do tempo) permitem estimar a taxa de rotação, mas não determinam diretamente o sentido (horário ou anti-horário).
Jewitt chegou à conclusão de “paragem e inversão” ao combinar as curvas de luz com novas estimativas do tamanho do cometa, obtidas a partir de dados de arquivo do Telescópio Espacial Hubble. Segundo a análise, as informações só se alinhavam de forma coerente se a rotação tivesse reduzido a zero e, depois, invertido.
No manuscrito disponibilizado como pré-publicação (ainda sem revisão por pares), Jewitt resume a interpretação: as mudanças rápidas observadas seriam consequências naturais de torques gerados por voláteis libertados por desgaseificação atuando sobre um núcleo muito pequeno.
O que pode acontecer a seguir: risco de fragmentação e próximas janelas de observação
Jewitt também avaliou que, se a rotação do 41P continuar a evoluir no ritmo visto em 2017, o cometa pode acabar por se despedaçar em poucas décadas. Ainda não se sabe se essa tendência se manteve.
Até ao momento, não há medições publicadas do período de rotação do cometa no periélio de setembro de 2022. A próxima oportunidade relevante para medir novamente a rotação deverá ser no periélio de 2028.
Por que o cometa 41P importa: relíquia frágil de 4,5 mil milhões de anos
Cometas estão entre os vestígios mais interessantes do início do Sistema Solar. São corpos frágeis, mudam rapidamente e, mesmo assim, continuam a existir cerca de 4,5 mil milhões de anos após a formação do Sistema Solar.
As transformações exibidas pelo 41P ao longo de 2017 - e também em décadas anteriores - sugerem que ele pode ser o remanescente de um cometa muito maior, gradualmente “desgastado” pelo seu longo e repetido percurso em torno do Sol.
Como esse tipo de rotação é monitorizado e por que isso ajuda a entender cometas
Acompanhar a rotação de cometas é uma forma de inferir detalhes que não são óbvios em imagens comuns: irregularidades do núcleo, regiões ativas, e até a distribuição de gelo e poeira. Ao longo de várias semanas, pequenas oscilações no brilho (curva de luz) podem denunciar períodos de rotação e mudanças associadas a surtos de atividade.
Além disso, episódios extremos como o do 41P servem como “laboratórios naturais” para testar modelos de sublimação e torque. Quanto melhor se entende a dinâmica de jatos e a estabilidade do núcleo, mais se avança na compreensão de quando um cometa se mantém íntegro e quando tende a evoluir para fragmentação.
Disponibilidade do estudo
Os resultados foram disponibilizados no arXiv.
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