Catalina reforça ideia de que cometas levaram carbono a planetas rochosos

Cometas como o Catalina, que passou por nosso planeta em 2016, poderiam ter sido uma fonte essencial de carbono em planetas pequenos e rochosos como a Terra e Marte durante a formação inicial do Sistema Solar

Ilustração de cometa da Nuvem de Oort ao passar pelo Sistema Solar interno com poeira e gás evaporando em sua cauda. As observações do Sofia sobre o cometa Catalina revelam que ele é rico em carbono, sugerindo que os cometas levaram carbono aos planetas terrestres como a Terra e Marte à medida que se formaram no início do Sistema Solar. Crédito: Nasa/Sofia/Lynette Cook

No início de 2016, um visitante gelado da borda do Sistema Solar passou pela Terra. Tornou-se brevemente visível para os astrônomos como o cometa Catalina, antes de passar pelo Sol e desaparecer para sempre além do Sistema Solar.

Entre os muitos observatórios que capturaram a visão desse cometa, que apareceu perto da Ursa Maior, estava o Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (Sofia), o telescópio da Nasa em um avião. Usando um de seus instrumentos infravermelhos exclusivos, o Sofia conseguiu identificar uma impressão digital familiar dentro do brilho empoeirado da cauda do cometa: o carbono.

Agora, esse visitante da parte interna do Sistema Solar está ajudando a explicar mais sobre nossas próprias origens. Com ele, torna-se aparente que cometas como o Catalina poderiam ter sido uma fonte essencial de carbono em planetas como a Terra e Marte durante a formação inicial do Sistema Solar.

Novos resultados do Sofia, um projeto conjunto da Nasa e do Centro Aeroespacial Alemão, foram publicados na revista “Planetary Science Journal”.

“O carbono é a chave para aprender sobre as origens da vida”, disse o principal autor do artigo, Charles “Chick” Woodward, astrofísico e professor do Instituto de Astrofísica da Universidade de Minnesota Twin Cities (EUA). “Ainda não temos certeza se a Terra poderia ter capturado carbono suficiente por conta própria durante sua formação. Então, os cometas ricos em carbono podem ter sido uma fonte importante de entrega desse elemento essencial que levou à vida como a conhecemos.”

Parado no tempo

Originário da Nuvem de Oort, nos confins do Sistema Solar, o cometa Catalina e outros de seu tipo têm órbitas tão longas que chegam à nossa região do céu relativamente inalterados. Isso os torna efetivamente congelados no tempo, oferecendo aos pesquisadores oportunidades raras de aprender sobre as origens do Sistema Solar.

As observações em infravermelho do Sofia conseguiram capturar a composição da poeira e do gás conforme ele evaporava do cometa, formando sua cauda. Mostrou-se que o cometa Catalina é rico em carbono. Isso sugeriu que ele se formou nas regiões externas do Sistema Solar primordial, que mantinham um reservatório de carbono possivelmente importante para semear vida.

Embora o carbono seja um ingrediente-chave da vida, a Terra primitiva e outros planetas terrestres do Sistema Solar interno eram tão quentes durante sua formação que elementos como o carbono foram perdidos ou esgotados. Embora os gigantes gasosos mais frios, como Júpiter e Netuno, possam manter carbono no Sistema Solar externo, o tamanho gigantesco de Júpiter pode ter bloqueado gravitacionalmente o carbono de se misturar de volta ao Sistema Solar interno.

Mistura primordial

Então, como os planetas rochosos internos evoluíram para os mundos ricos em carbono que são hoje?

Os pesquisadores acreditam que uma ligeira mudança na órbita de Júpiter permitiu que os primeiros precursores dos cometas misturassem o carbono das regiões externas às internas, onde foi incorporado a planetas como a Terra e Marte.

A composição rica em carbono do cometa Catalina ajuda a explicar como os planetas que se formaram nas regiões quentes e pobres em carbono do início do Sistema Solar evoluíram para planetas com o elemento de suporte à vida.

“Todos os mundos terrestres estão sujeitos a impactos de cometas e outros pequenos corpos, que carregam carbono e outros elementos”, disse Woodward. “Estamos chegando mais perto de entender exatamente como esses impactos nos primeiros planetas podem ter catalisado a vida.”

As observações de novos cometas são necessárias para saber se existem muitos outros cometas ricos em carbono na Nuvem de Oort. No caso positivo, isso ajudaria ainda mais a que os cometas entregassem carbono e outros elementos de suporte de vida aos planetas terrestres.

Como o maior observatório aerotransportado do mundo, a mobilidade do Sofia permite que ele observe rapidamente cometas recém-descobertos enquanto fazem uma passagem pelo Sistema Solar.

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