Formação de cometas frios por elementos quentes é explicada

Materiais migraram das partes mais quentes do interior do Sistema Solar para sua periferia antes de entrar na composição de cometas.

taniager

04 Julho 2011 | 20h44

Efeito do fotoforese em uma partícula dentro de uma nebulosa primitiva: a partícula se move na direção oposta ao Sol em razão da variação da pressão do gás que é aquecido no lado do

Efeito do fotoforese em uma partícula dentro de uma nebulosa primitiva: a partícula se move na direção oposta ao Sol em razão da variação da pressão do gás que é aquecido no lado do "dia" e arrefecido no lado da "noite". Crédito: O. Mousis.

Cometas são corpos gelados constituídos de materiais formados em temperaturas muito elevadas. De onde vêm? Pesquisadores do Centro Nacional da Pesquisa Científica (CNRS) e da Universidade de Franche-Comté, ambos na França, acabam de dar uma explicação física. Eles mostraram como esses materiais migraram das partes mais quentes do interior do Sistema Solar para sua periferia antes de entrar na composição de cometas. Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics recentemente.

Depois de oito anos de viagem, a missão Stardust da NASA (programa Discovery) trouxe poeira do cometa Wild 2 quando regressou à Terra em 15 de Janeiro de 2006. Os cometas são formados a temperaturas muito baixas (- 223 ° C). No entanto, a análise revelou que o cometa Wild 2 era composto de silicatos cristalinos e CAIs (Inclusões ricas em cálcio e alumínio): minerais que são criados em temperaturas muito elevadas (mais de 727 ° C). Como explicar esta composição?

A equipe de pesquisadores de várias instituições do CNRS – universidades Franche-Comté e de Rennes, laboratório de Astrofísica, Instrumentação e Modelagem – em colaboração com a Universidade Duisburg Essen, Alemanha, chegou a uma resposta baseada em um fenômeno físico, a fotoforese. Esta força depende de dois parâmetros: intensidade de radiação solar e pressão de um gás.

Durante o nascimento de sistemas solares, os cometas são formados a partir do disco planetário. Este disco pertence a uma estrela jovem e é composto por gás e poeira susceptíveis para formar planetas. O interior do disco apresenta uma mistura de grãos sólidos que vão de alguns micra a vários centímetros de tamanho e são banhados por gás diluído que permite a passagem da luz solar.

Segundo os pesquisadores, a fotoforese carregou as partículas para a periferia do disco. Como? Sob o efeito da radiação solar, os grãos apresentavam uma face “muito quente” em relação à outra e, em razão disto, o comportamento das moléculas de gás na superfície destes grãos foi modificado: do lado do Sol, as moléculas de gás se tornavam muito instáveis e se moviam muito mais rapidamente que aquelas do lado frio. Provocando uma diferença de pressão, este desequilíbrio empurrou os grãos para longe do Sol (ver figura ao lado).

Os pesquisadores conseguiram verificar este fenômeno de fotoforese graças às simulações numéricas. Eles mostraram que grãos de silicatos cristalinos formados na parte interna e quente do disco protoplanetário na proximidade do Sol migraram para a parte externa e fria antes de fazer parte da formação de cometas.

Esta nova explicação física poderia explicar a posição de alguns anéis de poeira observados em discos protoplanetários e permitiria compreender melhor as condições de formação dos planetas.