Cometas

Cometa é um corpo menor do sistema solar que quando se aproxima do Sol passa a exibir uma atmosfera difusa, denominada coma, e em alguns casos apresenta também uma cauda, ambas causadas pelos efeitos da radiação solar e dos ventos solares sobre o núcleo do cometa. Os núcleos cometários são compostos de gelo, poeira e pequenos fragmentos rochosos, variando em tamanho de algumas centenas de metros até dezenas de quilômetros.

Órbitas e Origens:

Os cometas possuem uma grande variedade de períodos orbitais diferentes, variando de poucos anos a centenas de milhares de anos, e acredita-se que alguns só passaram uma única vez no sistema solar interior antes de serem arremessados no espaço interestelar. Acredita-se que os cometas de período curto tenham sua origem no cinturão de kuiper,que fica além da órbita de Netuno. Já os cometas de longo período, acredita-se que se originam na nuvem de Oort, consistindo de restos da condensação da nebulosa solar quando o Sol foi criado, bem além do Cinturão de Kuiper. 

 

Os cometas são distintos dos asteroides pela presença de uma coma ou cauda, apesar de cometas muito antigos que perderam todo material volátil podem se assemelhar a asteroides. Acredita-se que uns asteroides tenham uma origem diferente dos cometas, tendo se formado no Sistema Solar interior em vez do Sistema Solar exterior, mas algumas descobertas recentes tornaram um pouco mais nebulosa a distinção entre asteroides e cometas.

Até maio de 2005 foram registrados 3.648 cometas conhecidos dos quais 1.500 são cometas rasantes Kreutz e cerca de 400 são de período curto. Este número está aumentando. Entretanto, ele representa apenas uma pequena fração da população total potencial de cometas: o número de corpos semelhantes a cometas no sistema solar exterior pode chegar a um trilhão. O número de cometas visíveis a olho nu é, em média, de um cometa por ano, e a maioria deles é discreto e nada espetacular. Quando um cometa historicamente brilhante ou notável é visto a olho nu por muitas pessoas, ele pode ser chamado de Grande Cometa.

Características físicas:

Núcleo

 

O núcleo dos cometas varia em dimensões de 100 metros para mais de 40 quilômetros. Eles são compostos de rochas, poeira, gelo, e gases congelados como monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, e amônia.

Os cometas são descritos popularmente como "bolas de gelo sujo", apesar de que recentes observações revelaram superfícies secas poeirentas ou rochosas, sugerindo que os gelos estão ocultos abaixo da crosta. Os cometas também contém uma variedade de compostos orgânicos; além dos gases já mencionados, estão também presentes o metanol, cianeto de hidrogênio, formaldeído, etanol. Devido a sua massa pequena, os cometas não conseguem se tornar esféricos sob sua própria gravidade, e por isto tem formas irregulares.

Surpreendentemente, os núcleos cometários estão entre os objetos mais escuros existentes no sistema solar. A Sonda Giotto descobriu que o núcleo do Cometa Halley reflete aproximadamente 4% da luz que incide sobre ele, e a Deep Space 1 descobriu que a superfície do Cometa Borrelly reflete entre 2,4 e 3% da luz incidente sobre ele. Por comparação, o asfalto reflete 7% da luz incidente. 

Acredita-se que os compostos orgânicos complexos sejam o material superficial escuro. O aquecimento solar retira os componentes voláteis, deixando atrás compostos orgânicos de cadeia longa pesados que tendem a ser bastante escuros, como piche e óleo cru. É a cor escura da superfície cometária que permite que eles absorvam o calor necessário para causar a saída dos gases.

Coma e cauda

No sistema solar exterior, os cometas permanecem congelados e são extremamente difíceis ou impossíveis de detectar a partir da Terra devido a seu tamanho minúsculo. Detecções estatísticas de núcleos de cometas inativos no Cinturão de Kuiper tem sido relatadas a partir das observações do Telescópio Espacial Hubble, mas, estas detecções tem sido questionadas, e ainda não foram confirmadas de forma independente. 

Conforme um cometa se aproxima do sistema solar interior, a radiação solar faz com que os materiais voláteis dentro do cometa vaporizem e sejam ejetadas do núcleo, carregando poeira junto com ela. Os fluxos de poeira e gás liberados formam uma enorme e extremamente tênue atmosfera em torno do cometa, chamada de coma, e a força exercida na coma pela pressão de radiação do Sol, e o vento solar, fazem com que uma enorme cauda se forme, que sempre aponta para longe do Sol. 

Tanto a coma quanto a cauda são iluminadas pelo Sol e podem se tornar visíveis da Terra quando um cometa passa pelo sistema solar interior, a poeira refletindo a luz do sol diretamente e os gases brilhando a partir da ionização. Muitos cometas são muito fracos para serem vistos sem a ajuda de um telescópio, mas alguns poucos a cada década se tornam visíveis o suficiente para serem vistos a olho nu. 

Ocasionalmente um cometa pode experimentar um súbito e imenso jato de gás e poeira, durante o qual o tamanho da coma temporariamente aumenta em tamanho. Isto aconteceu em 2007 ao cometa Holmes.

Cometa Holmes

Os fluxos de poeira e gás cada um forma sua própria cauda distinta, apontando em direções um pouco diferentes. A cauda de poeira é deixada atrás na órbita do cometa de forma de uma curva inclinada geralmente chamada de anticauda. Ao mesmo tempo, a cauda de íons, feita de gases, sempre aponta diretamente além do Sol, já que este gás é afetado muito mais pelo vento solar que a poeira, seguindo linhas de campo magnético em vez de uma trajetória orbital. A paralaxe das visualizações da Terra podem fazer com que às vezes as caudas apontem para direções diferentes.

Apesar do núcleo sólido dos cometas geralmente ter menos de 50 quilômetros, a coma pode ser maior que o Sol, e as caudas iônicas já foram vistas estendendo-se por uma unidade astronômica (150 milhões de quilômetros) ou mais. A observação das anticaudas contribuiu imensamente para a descoberta do vento solar. 

A cauda iônica é formada como resultado do efeito fotoelétrico da radiação ultravioleta solar, agindo sobre as partículas da coma. Uma vez que as partículas estejam ionizadas, elas ficam com carga elétrica negativa que por sua vez dá origem a uma "magnetosfera induzida" em torno do cometa. O cometa e seu campo magnético induzido formam um obstáculo ao fluxo das partículas de vento solar. Como a velocidade orbital relativa do cometa e do vento solar é supersônica, uma onda de choque é formada à frente do cometa, na direção do fluxo do vento solar. 

Nesta onda de choque, grandes concentrações de íons cometários se juntam e contribuem para "carregar" o campo magnético solar com plasma, de tal forma que as linhas de campo "dobram" em torno do cometa formando a cauda iônica.

Cometa Encke perde sua cauda

Se a carga da cauda iônica é suficiente, então as linhas de campo magnético são pressionadas juntos ao ponto de, a certas distâncias ao longo da cauda iônica, aconteça a reconexão magnética. Isto leva a um "evento de desconexão de cauda". Este fenômeno foi observado em várias ocasiões, mais notavelmente em 20 de abril de 2007, quando a cauda iônica do cometa Encke foi completamente separada quando o cometa passou por uma ejeção de massa coronal. Este evento foi observado pela sonda STEREO.

Em 1996 descobriu-se que os cometas emitem raio X Esta descoberta surpreendeu os pesquisadores, por que a emissão de raio X é normalmente associada a corpos com altas temperaturas. Acredita-se que os raios X sejam gerados pela interação entre os cometas e o vento solar: quando íons muito carregados atravessam a atmosfera cometária, eles colidem com átomos e moléculas do cometa, "arrancando" um ou mais elétrons do cometa. 

A retirada dos elétrons leva a emissão de raios X e fótons de ultravioleta.