{"id":4174,"date":"2021-05-21T06:26:59","date_gmt":"2021-05-21T05:26:59","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=4174"},"modified":"2021-05-21T06:27:01","modified_gmt":"2021-05-21T05:27:01","slug":"vapores-de-metais-pesados-encontrados-inesperadamente-em-cometas-do-nosso-sistema-solar-e-para-alem-dele","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2021\/05\/21\/vapores-de-metais-pesados-encontrados-inesperadamente-em-cometas-do-nosso-sistema-solar-e-para-alem-dele\/","title":{"rendered":"Vapores de metais pesados encontrados inesperadamente em cometas do nosso Sistema Solar \u2014 e para al\u00e9m dele"},"content":{"rendered":"\n

Um novo estudo levado a cabo por uma equipa belga com dados do VLT (Very Large Telescope) do ESO mostrou que existe ferro e n\u00edquel nas atmosferas de cometas do Sistema Solar, mesmo nos que se encontram muito afastados do Sol. Um estudo independente de uma equipa polaca, que tamb\u00e9m usou dados do ESO, anunciou que existe tamb\u00e9m vapor de n\u00edquel no cometa interestelar gelado 2I\/Borisov. Esta \u00e9 a primeira vez que metais pesados, geralmente associados com ambientes quentes, s\u00e3o descobertos nas atmosferas frias de cometas distantes.<\/p>\n\n\n\n

“Foi bastante surpreendente detetar ferro e n\u00edquel na atmosfera de todos os cometas que observ\u00e1mos nas duas \u00faltimas d\u00e9cadas, cerca de 20 objetos, inclusivamente nos que se encontram no meio espacial frio mais afastado do Sol,” disse Jean Manfroid da Universidade de Li\u00e8ge, na B\u00e9lgica, que liderou o novo estudo sobre cometas do Sistema Solar, publicado na revista Nature.<\/p>\n\n\n\n

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A dete\u00e7\u00e3o dos metais pesados ferro (Fe) e n\u00edquel (Ni) na atmosfera difusa de um cometa est\u00e1 ilustrada nesta imagem, que mostra o espectro de luz de C\/2016 R2 (PANSTARRS) sobreposto no canto superior esquerdo de uma imagem real do cometa obtida com o telesc\u00f3pio SPECULOOS no Observat\u00f3rio do Paranal do ESO. Cada pico branco no espectro representa um elemento diferente, com os do ferro e do n\u00edquel marcados com tra\u00e7os azuis e laranjas, respetivamente. A obten\u00e7\u00e3o de espectros como este \u00e9 poss\u00edvel gra\u00e7as ao instrumento UVES montado no VLT do ESO, um espectr\u00f3grafo de alta resolu\u00e7\u00e3o que “estica tanto” as riscas que conseguimos identific\u00e1-las individualmente. Adicionalmente, o UVES mant\u00e9m-se sens\u00edvel a comprimentos de onda que v\u00e3o at\u00e9 300 nan\u00f3metros. A maior parte das riscas de ferro e n\u00edquel aparecem por volta do comprimento de onda de 350 nm, o que significa que as capacidades do UVES foram essenciais para obter estes resultados.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada, SPECULOOS Team\/E. Jehin, Manfroid et al.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Os astr\u00f3nomos sabiam j\u00e1 da exist\u00eancia de metais pesados no interior rochoso e poeirento dos cometas. Mas, uma vez que os metais s\u00f3lidos n\u00e3o sublimam a temperaturas baixas, ou seja, n\u00e3o se tornam gasosos, n\u00e3o se esperava encontr\u00e1-los nas atmosferas de cometas frios que viajam muito para al\u00e9m do Sol. Vapores de n\u00edquel e ferro foram agora detetados em cometas observados a mais de 480 milh\u00f5es de quil\u00f3metros do Sol, o que corresponde a mais de tr\u00eas vezes a dist\u00e2ncia Terra-Sol.<\/p>\n\n\n\n

A equipa belga descobriu ferro e n\u00edquel nas atmosferas dos cometas em quantidades aproximadamente iguais. O material do nosso Sistema Solar, por exemplo o encontrado no Sol e em meteoritos, cont\u00e9m normalmente cerca de dez vezes mais ferro do que n\u00edquel. Este novo resultado tem por isso implica\u00e7\u00f5es na nossa compreens\u00e3o do Sistema Solar primordial, apesar da equipa ainda estar a estudar o que \u00e9 que isto significar\u00e1.<\/p>\n\n\n\n

“Os cometas formaram-se h\u00e1 cerca de 4,6 mil milh\u00f5es de anos num Sistema Solar muito jovem, n\u00e3o tendo sofrido altera\u00e7\u00f5es desde essa \u00e9poca. Nesse sentido, s\u00e3o como f\u00f3sseis para os astr\u00f3nomos,” explica o coautor deste trabalho Emmanuel Jehin, tamb\u00e9m da Universidade de Li\u00e8ge.<\/p>\n\n\n\n

Apesar de estudar estes “f\u00f3sseis” do Sistema Solar com o VLT do ESO h\u00e1 quase 20 anos, a equipa belga n\u00e3o tinha ainda detetado a presen\u00e7a de n\u00edquel e ferro nas suas atmosferas. “Esta descoberta escapou-nos durante muitos anos,” diz Jehin.<\/p>\n\n\n\n

A equipa utilizou dados do instrumento UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) montado no VLT, capturados com uma t\u00e9cnica chamada espectroscopia, para analisar as atmosferas de cometas a diferentes dist\u00e2ncias do Sol. Esta t\u00e9cnica permite revelar a composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica de objetos c\u00f3smicos: cada elemento qu\u00edmico apresenta uma assinatura \u00fanica \u2014 um conjunto de riscas \u2014 no espectro de luz do objeto.<\/p>\n\n\n\n

A equipa belga detetou riscas espectrais fracas n\u00e3o identificadas nos dados do UVES e ap\u00f3s uma an\u00e1lise mais cuidada verificou que estas riscas assinalam a presen\u00e7a de \u00e1tomos de ferro e n\u00edquel. A raz\u00e3o pela qual os elementos pesados foram dif\u00edceis de identificar deve-se \u00e0 sua exist\u00eancia em quantidades muito pequenas: a equipa estima que, para cada 100 quilogramas de \u00e1gua, exista apenas 1 grama de ferro, e a mesma quantidade de n\u00edquel, nas atmosferas dos cometas.<\/p>\n\n\n\n

“Geralmente temos 10 vezes mais ferro que n\u00edquel, mas nas atmosferas destes cometas descobrimos aproximadamente a mesma quantidade de ambos os elementos. Pensamos que estes elementos possam vir de um tipo especial de material existente na superf\u00edcie do n\u00facleo do cometa, que sublima a temperaturas bastante baixas e liberta ferro e n\u00edquel em propor\u00e7\u00f5es essencialmente iguais,” explica Damien Hutsem\u00e9kers, tamb\u00e9m membro da equipa belga da Universidade de Li\u00e8ge.<\/p>\n\n\n\n

Apesar da equipa n\u00e3o ter ainda a certeza de que material se tratar\u00e1, avan\u00e7os na astronomia \u2014 tais como o instrumento METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph) previsto para o futuro ELT (Extremely Large Telescope) \u2014 permitir\u00e3o aos investigadores confirmar a fonte de \u00e1tomos de ferro e n\u00edquel descobertos nas atmosferas destes cometas.<\/p>\n\n\n\n

A equipa belga espera que este seu estudo possa abrir caminho para trabalho futuro. “Agora as pessoas procurar\u00e3o estas riscas nos seus dados de arquivo de outros telesc\u00f3pios,” diz Jehin. “Penso que isto dar\u00e1 tamb\u00e9m origem a novos trabalhos nesta \u00e1rea.”<\/p>\n\n\n\n

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A dete\u00e7\u00e3o de n\u00edquel (Ni) na atmosfera difusa do cometa interestelar 2I\/Borisov est\u00e1 ilustrada nesta imagem, que mostra o espectro de luz do cometa sobreposto no canto inferior direito de uma imagem real do cometa obtida com o VLT do ESO nos finais de 2019 no Observat\u00f3rio do Paranal do ESO. As riscas de n\u00edquel est\u00e3o assinaladas por tra\u00e7os laranja. O espectro foi obtido com o instrumento X-shooter montado no Telesc\u00f3pio Principal 2 (UT2, Kueyen) do VLT, que separa os raios de luz recolhidos nos seus comprimentos de onda constitu\u00edntes (equivalentes a cores). Com a sua capacidade de adquirir dados simultaneamente desde o infravermelho pr\u00f3ximo at\u00e9 ao ultravioleta, o X-shooter \u00e9 um dos instrumentos \u00f3ticos mais vers\u00e1teis atualmente em uso.
Cr\u00e9dito: ESO\/L. Cal\u00e7ada\/O. Hainaut, P. Guzik and M. Drahus<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Metais pesados interestelares<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Outro estudo not\u00e1vel publicado na Nature mostra que elementos pesados tamb\u00e9m est\u00e3o presentes na atmosfera do cometa interestelar 2I\/Borisov. Com o aux\u00edlio do espectr\u00f3grafo X-shooter montado no VLT do ESO, uma equipa na Pol\u00f3nia observou este objeto, o primeiro cometa alien\u00edgena a visitar o nosso Sistema Solar, na altura em que este passou perto de n\u00f3s, h\u00e1 cerca de ano e meio. A equipa descobriu que a atmosfera fria do 2I\/Borisov cont\u00e9m n\u00edquel gasoso.<\/p>\n\n\n\n

“Inicialmente, n\u00e3o quer\u00edamos acreditar na presen\u00e7a de n\u00edquel at\u00f3mico no 2I\/Borisov, t\u00e3o longe do Sol! Tivemos que realizar testes numerosos e muitas verifica\u00e7\u00f5es para finalmente nos convencermos de que assim era,” disse Piotr Guzik da Universidade de Jagiellonian na Pol\u00f3nia, um dos autores deste estudo. Esta descoberta \u00e9 surpreendente porque, antes dos dois trabalhos publicados, gases com \u00e1tomos de elementos pesados apenas tinham sido observados em meios quentes, tais como nas atmosferas de exoplanetas ultra-quentes e em cometas em evapora\u00e7\u00e3o que passam muito perto do Sol. O 2I\/Borisov foi observado quando estava a cerca de 300 milh\u00f5es de km do Sol, ou seja, a cerca de duas vezes a dist\u00e2ncia Terra-Sol.<\/p>\n\n\n\n

O estudo detalhado de corpos interestelares \u00e9 fundamental porque nos fornece informa\u00e7\u00f5es importantes sobre os sistemas planet\u00e1rios alien\u00edgenas que lhes deram origem. “De repente, compreendemos que existe n\u00edquel gasoso em atmosferas planet\u00e1rias noutros cantos da Gal\u00e1xia!” diz o coautor deste estudo Micha\u0142 Drahus, tamb\u00e9m da Universidade de Jagiellonian.<\/p>\n\n\n\n

Os estudos levados a cabo por estas duas equipas mostram que 2I\/Borisov e os cometas do Sistema Solar t\u00eam ainda mais a ver uns com os outros do que o que pens\u00e1vamos anteriormente. “Agora imaginem que os cometas do nosso Sistema Solar t\u00eam verdadeiros corpos an\u00e1logos noutros sistemas planet\u00e1rios \u2014 n\u00e3o era t\u00e3o fixe?” conclui Drahus.<\/p>\n\n\n\n

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