Cometa

Um cometa é um pequeno corpo gelado do Sistema Solar que se aquece e começa a liberar gases ao passar perto do Sol, um processo chamado de desgaseificação. Isso produz uma atmosfera extensa, gravitacionalmente não ligada ou coma ao redor do núcleo e, às vezes, uma cauda de gás e gás de poeira soprada para fora do coma. Esses fenômenos são devidos aos efeitos da radiação solar e do plasma do vento solar que atua sobre o núcleo do cometa. Os núcleos dos cometas variam de algumas centenas de metros a dezenas de quilômetros de diâmetro e são compostos de coleções soltas de gelo, poeira e pequenas partículas rochosas. A coma pode ter até 15 vezes o diâmetro da Terra, enquanto a cauda pode se estender além de uma unidade astronômica. Se suficientemente próximo e brilhante, um cometa pode ser visto da Terra sem o auxílio de um telescópio e pode subtendir um arco de até 30° (60 luas) no céu. Os cometas têm sido observados e registrados desde os tempos antigos por muitas culturas e religiões.

Os cometas geralmente têm órbitas elípticas altamente excêntricas e uma ampla gama de períodos orbitais, variando de vários anos a potencialmente vários milhões de anos. Os cometas de curto período se originam no cinturão de Kuiper ou em seu disco disperso associado, que fica além da órbita de Netuno. Acredita-se que os cometas de longo período se originam na nuvem de Oort, uma nuvem esférica de corpos gelados que se estende de fora do cinturão de Kuiper até a metade do caminho para a estrela mais próxima. Cometas de longo período são colocados em movimento em direção ao Sol por perturbações gravitacionais de estrelas passageiras e da maré galáctica. Os cometas hiperbólicos podem passar uma vez pelo Sistema Solar interior antes de serem arremessados para o espaço interestelar. A aparição de um cometa é chamada de aparição.

Cometas extintos que passaram perto do Sol muitas vezes perderam quase todos os seus gelos voláteis e poeira e podem se assemelhar a pequenos asteroides. Acredita-se que os asteróides tenham uma origem diferente dos cometas, tendo se formado dentro da órbita de Júpiter e não no Sistema Solar externo. No entanto, a descoberta de cometas do cinturão principal e de planetas menores centauros ativos confundiu a distinção entre asteróides e cometas. No início do século 21, a descoberta de alguns corpos menores com órbitas de cometas de longo período, mas com características de asteróides internos do sistema solar, foram chamados de cometas Manx. Ainda são classificados como cometas, como o C/2014 S3 (PANSTARRS). Vinte e sete cometas Manx foram encontrados de 2013 a 2017.

Em novembro de 2021, havia 4.584 cometas conhecidos. No entanto, isso representa uma fração muito pequena da população potencial total de cometas, já que o reservatório de corpos semelhantes a cometas no Sistema Solar externo (na nuvem de Oort) é de cerca de um trilhão. Aproximadamente um cometa por ano é visível a olho nu, embora muitos deles sejam fracos e nada espetaculares. Exemplos particularmente brilhantes são chamados de "grandes cometas". Os cometas foram visitados por sondas não tripuladas, como a Rosetta da Agência Espacial Européia, que se tornou a primeira a pousar uma espaçonave robótica em um cometa, e a Deep Impact da NASA , que abriu uma cratera no cometa Tempel 1 para estudar seu interior.

Etimologia

Um cometa foi mencionado no Crônica Anglo-Saxônica que supostamente fez uma aparição em 729 AD.

A palavra cometa deriva do inglês antigo cometa do latim comēta ou comētēs. Isso, por sua vez, é uma romanização do grego κομήτης 'usando longos hair', e o Oxford English Dictionary observa que o termo (ἀστὴρ) κομήτης já significava 'estrela de cabelos compridos, cometa' em grego. Κομήτης foi derivado do texto no idioma κομᾶν (koman) 'usar o cabelo comprido', que foi derivado de κόμη (komē) 'o cabelo da cabeça' e foi usado para significar 'a cauda de um cometa'.

O símbolo astronômico para cometas (representado em Unicode) é U+2604 ☄ COMETA, consistindo de um pequeno disco com três extensões semelhantes a cabelos.

Características físicas

Diagrama mostrando as características físicas de um cometa:
a) Núcleo, b) Coma, c) cauda de gás/ion d) cauda do pó, e) envelope de hidrogênio, f) direção da velocidade orbital, g) Direção ao Sol.

Núcleo

Nucleus de 103P/Hartley como fotografado durante uma nave espacial flyby. O núcleo é de cerca de 2 km de comprimento.

A estrutura central sólida de um cometa é conhecida como núcleo. Os núcleos cometários são compostos de uma amálgama de rocha, poeira, gelo de água e dióxido de carbono congelado, monóxido de carbono, metano e amônia. Como tal, eles são popularmente descritos como "bolas de neve sujas" após o modelo de Fred Whipple. Os cometas com maior teor de poeira foram chamados de "bolas de terra geladas". O termo "bolas de sujeira geladas" surgiu após a observação da colisão do cometa 9P/Tempel 1 com um "impactor" sonda enviada pela missão Deep Impact da NASA em julho de 2005. A pesquisa realizada em 2014 sugere que os cometas são como "sorvete frito", pois suas superfícies são formadas por gelo cristalino denso misturado com compostos orgânicos, enquanto o interior o gelo é mais frio e menos denso.

A superfície do núcleo é geralmente seca, poeirenta ou rochosa, sugerindo que os gelos estão escondidos sob uma crosta superficial com vários metros de espessura. Os núcleos contêm uma variedade de compostos orgânicos, que podem incluir metanol, cianeto de hidrogênio, formaldeído, etanol, etano e talvez moléculas mais complexas, como hidrocarbonetos de cadeia longa e aminoácidos. Em 2009, foi confirmado que o aminoácido glicina havia sido encontrado na poeira do cometa recuperada pela missão Stardust da NASA. Em agosto de 2011, um relatório, baseado em estudos da NASA de meteoritos encontrados na Terra, foi publicado sugerindo que componentes de DNA e RNA (adenina, guanina e moléculas orgânicas relacionadas) podem ter sido formados em asteróides e cometas.

As superfícies externas dos núcleos cometários têm um albedo muito baixo, tornando-os os objetos menos refletivos encontrados no Sistema Solar. A sonda espacial Giotto descobriu que o núcleo do cometa Halley (1P/Halley) reflete cerca de quatro por cento da luz que incide sobre ele, e o Deep Space 1 descobriu que a superfície do cometa Borrelly reflete menos de 3,0%.; em comparação, o asfalto reflete sete por cento. O material da superfície escura do núcleo pode consistir em compostos orgânicos complexos. O aquecimento solar elimina compostos voláteis mais leves, deixando para trás compostos orgânicos maiores que tendem a ser muito escuros, como alcatrão ou petróleo bruto. A baixa refletividade das superfícies cometárias faz com que elas absorvam o calor que impulsiona seus processos de desgaseificação.

Núcleos de cometas com raios de até 30 quilômetros (19 mi) foram observados, mas determinar seu tamanho exato é difícil. O núcleo de 322P/SOHO provavelmente tem apenas 100–200 metros (330–660 pés) de diâmetro. A falta de cometas menores detectados, apesar do aumento da sensibilidade dos instrumentos, levou alguns a sugerir que há uma falta real de cometas menores que 100 metros (330 pés) de diâmetro. Estima-se que os cometas conhecidos tenham uma densidade média de 0,6 g/cm³ (0,35 oz/cu in). Devido à sua baixa massa, os núcleos dos cometas não se tornam esféricos devido à sua própria gravidade e, portanto, têm formas irregulares.

O Comet 81P/Wild exibe jatos no lado claro e no lado escuro, alívio de fome e é seco.

Pensa-se que cerca de seis por cento dos asteróides próximos da Terra sejam núcleos extintos de cometas que já não exalam gases, incluindo 14827 Hypnos e 3552 Don Quixote.

Resultados das espaçonaves Rosetta e Philae mostram que o núcleo de 67P/Churyumov–Gerasimenko não tem campo magnético, o que sugere que o magnetismo pode não ter desempenhado um papel na formação inicial dos planetesimais. Além disso, o espectrógrafo ALICE em Rosetta determinou que os elétrons (dentro de 1 km (0,62 mi) acima do núcleo do cometa) produzidos a partir da fotoionização de moléculas de água por radiação solar, e não fótons do Sol como se pensava anteriormente, são responsáveis pela degradação das moléculas de água e dióxido de carbono liberadas do núcleo do cometa em seu coma. Instrumentos da sonda Philae encontraram pelo menos dezesseis compostos orgânicos na superfície do cometa, quatro dos quais (acetamida, acetona, isocianato de metila e propionaldeído) foram detectados pela primeira vez em um cometa.

Coma

Imagem de Hubble do Comet ISON pouco antes do periélio.

O Comet Borrelly exibe jatos, mas não tem gelo superficial.

Os fluxos de poeira e gás assim liberados formam uma atmosfera enorme e extremamente fina ao redor do cometa chamada "coma". A força exercida na coma pela pressão da radiação do Sol e pelo vento solar causa uma enorme "cauda" para formar apontando para longe do Sol.

O coma é geralmente feito de água e poeira, com água constituindo até 90% dos voláteis que saem do núcleo quando o cometa está dentro de 3 a 4 unidades astronômicas (450.000.000 a 600.000.000 km; 280.000.000 a 370.000.000 mi) de o sol. A molécula parental H2O é destruída principalmente por fotodissociação e, em uma extensão muito menor, por fotoionização, com o vento solar desempenhando um papel menor na destruição da água em comparação com a fotoquímica. Partículas de poeira maiores são deixadas ao longo do caminho orbital do cometa, enquanto partículas menores são empurradas do Sol para a cauda do cometa por pressão leve.

Embora o núcleo sólido dos cometas tenha geralmente menos de 60 quilômetros (37 mi) de diâmetro, a cabeleira pode ter milhares ou milhões de quilômetros de diâmetro, às vezes tornando-se maior que o Sol. Por exemplo, cerca de um mês após uma explosão em outubro de 2007, o cometa 17P/Holmes teve brevemente uma tênue atmosfera de poeira maior que o Sol. O Grande Cometa de 1811 tinha um coma aproximadamente do diâmetro do Sol. Embora o coma possa se tornar bastante grande, seu tamanho pode diminuir no momento em que cruza a órbita de Marte a cerca de 1,5 unidades astronômicas (220.000.000 km; 140.000.000 mi) do Sol. A essa distância, o vento solar torna-se forte o suficiente para soprar o gás e a poeira para longe do coma e, ao fazê-lo, aumentar a cauda. Caudas de íons foram observadas estendendo-se por uma unidade astronômica (150 milhões de km) ou mais.

C/2006 W3 (Chistensen) emitindo gás carbono (IR image)

Tanto a coma quanto a cauda são iluminadas pelo Sol e podem se tornar visíveis quando um cometa passa pelo Sistema Solar interior, a poeira reflete a luz solar diretamente enquanto os gases brilham por ionização. A maioria dos cometas são fracos demais para serem vistos sem a ajuda de um telescópio, mas alguns a cada década tornam-se brilhantes o suficiente para serem vistos a olho nu. Ocasionalmente, um cometa pode experimentar uma enorme e repentina explosão de gás e poeira, durante a qual o tamanho do coma aumenta muito por um período de tempo. Isso aconteceu em 2007 com o cometa Holmes.

Em 1996, descobriu-se que os cometas emitiam raios-X. Isso surpreendeu bastante os astrônomos porque a emissão de raios-X geralmente está associada a corpos de temperatura muito alta. Os raios X são gerados pela interação entre os cometas e o vento solar: quando os íons altamente carregados do vento solar voam através de uma atmosfera cometária, eles colidem com átomos e moléculas cometárias, "roubando" um ou mais elétrons do átomo em um processo chamado "troca de carga". Essa troca ou transferência de um elétron para o íon do vento solar é seguida por sua desexcitação para o estado fundamental do íon pela emissão de raios X e fótons ultravioleta distantes.

Choque de proa

Os choques de arco se formam como resultado da interação entre o vento solar e a ionosfera cometária, que é criada pela ionização de gases no coma. À medida que o cometa se aproxima do Sol, o aumento das taxas de liberação de gases faz com que o coma se expanda e a luz do sol ioniza os gases no coma. Quando o vento solar passa por esse coma iônico, surge o arco de choque.

As primeiras observações foram feitas nas décadas de 1980 e 1990, quando várias espaçonaves passaram pelos cometas 21P/Giacobini–Zinner, 1P/Halley e 26P/Grigg–Skjellerup. Descobriu-se então que os choques de arco nos cometas são mais amplos e graduais do que os choques de arco planetários agudos vistos, por exemplo, na Terra. Essas observações foram todas feitas perto do periélio, quando os choques de proa já estavam totalmente desenvolvidos.

A espaçonave Rosetta observou o arco de choque no cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko em um estágio inicial de desenvolvimento do arco de choque quando a liberação de gases aumentou durante a jornada do cometa em direção ao Sol. Este choque de arco jovem foi chamado de "choque de arco infantil". O arco de choque infantil é assimétrico e, em relação à distância ao núcleo, mais largo do que arcos de choque totalmente desenvolvidos.

Caudas

Direção típica de caudas durante a órbita de um cometa perto do Sol

No Sistema Solar externo, os cometas permanecem congelados e inativos e são extremamente difíceis ou impossíveis de detectar da Terra devido ao seu pequeno tamanho. Detecções estatísticas de núcleos de cometas inativos no cinturão de Kuiper foram relatadas a partir de observações do Telescópio Espacial Hubble, mas essas detecções foram questionadas. À medida que um cometa se aproxima do Sistema Solar interno, a radiação solar faz com que os materiais voláteis dentro do cometa vaporizem e fluam para fora do núcleo, levando consigo a poeira.

Os fluxos de poeira e gás formam cada um sua própria cauda distinta, apontando em direções ligeiramente diferentes. A cauda de poeira é deixada para trás na órbita do cometa de tal maneira que muitas vezes forma uma cauda curva chamada tipo II ou cauda de poeira. Ao mesmo tempo, o íon ou cauda tipo I, feito de gases, sempre aponta diretamente para longe do Sol porque esse gás é mais fortemente afetado pelo vento solar do que a poeira, seguindo linhas de campo magnético em vez de uma trajetória orbital. Em ocasiões - como quando a Terra passa pelo plano orbital de um cometa, a anticauda, apontando na direção oposta às caudas de íons e poeira, pode ser vista.

Diagrama de um cometa mostrando a trilha da poeira, a cauda da poeira e a cauda do gás iônico formada pelo vento solar.

A observação de anticaudas contribuiu significativamente para a descoberta do vento solar. A cauda iônica é formada como resultado da ionização por radiação solar ultravioleta de partículas no coma. Uma vez que as partículas tenham sido ionizadas, elas atingem uma carga elétrica positiva líquida, que por sua vez dá origem a uma "magnetosfera induzida" ao redor do cometa. O cometa e seu campo magnético induzido formam um obstáculo para as partículas do vento solar que fluem para fora. Como a velocidade orbital relativa do cometa e do vento solar é supersônica, um arco de choque é formado a montante do cometa na direção do fluxo do vento solar. Neste arco de choque, grandes concentrações de íons cometários (chamados de "íons captadores") se reúnem e agem para "carregar" o campo magnético solar com plasma, de modo que as linhas de campo "drapeiam" em torno do cometa formando a cauda de íons.

Se o carregamento da cauda de íons for suficiente, as linhas do campo magnético são comprimidas até o ponto onde, a alguma distância ao longo da cauda de íons, ocorre a reconexão magnética. Isso leva a um "evento de desconexão final". Isso foi observado em várias ocasiões, sendo um evento notável registrado em 20 de abril de 2007, quando a cauda de íons do cometa Encke foi completamente cortada enquanto o cometa passava por uma ejeção de massa coronal. Este evento foi observado pela sonda espacial STEREO.

Em 2013, os cientistas da ESA relataram que a ionosfera do planeta Vênus flui para fora de uma maneira semelhante à cauda de íons vista fluindo de um cometa em condições semelhantes."

Jatos

Jactos de gás e neve de 103P/Hartley

O aquecimento desigual pode fazer com que gases recém-gerados saiam de um ponto fraco na superfície do núcleo do cometa, como um gêiser. Esses fluxos de gás e poeira podem fazer com que o núcleo gire e até se separe. Em 2010, foi revelado que o gelo seco (dióxido de carbono congelado) pode alimentar jatos de material que saem do núcleo de um cometa. A imagem infravermelha do Hartley 2 mostra esses jatos saindo e carregando grãos de poeira para o coma.

Características orbitais

A maioria dos cometas são pequenos corpos do Sistema Solar com órbitas elípticas alongadas que os levam para perto do Sol durante uma parte de sua órbita e depois para os confins do Sistema Solar no restante. Os cometas são frequentemente classificados de acordo com a duração de seus períodos orbitais: quanto mais longo o período, mais alongada é a elipse.

Curto período

Cometas periódicos ou cometas de curto período são geralmente definidos como aqueles com períodos orbitais inferiores a 200 anos. Eles geralmente orbitam mais ou menos no plano da eclíptica na mesma direção dos planetas. Suas órbitas normalmente os levam para a região dos planetas externos (Júpiter e além) no afélio; por exemplo, o afélio do cometa Halley está um pouco além da órbita de Netuno. Os cometas cujos afélios estão próximos da órbita de um planeta principal são chamados de "família". Acredita-se que tais famílias surjam do planeta capturando antigos cometas de longo período em órbitas mais curtas.

No extremo do período orbital mais curto, o cometa Encke tem uma órbita que não atinge a órbita de Júpiter e é conhecido como um cometa do tipo Encke. Os cometas de curto período com períodos orbitais inferiores a 20 anos e baixas inclinações (até 30 graus) em relação à eclíptica são chamados de cometas da família de Júpiter tradicionais (JFCs). Aqueles como Halley, com períodos orbitais entre 20 e 200 anos e inclinações que vão de zero a mais de 90 graus, são chamados de cometas do tipo Halley (HTCs). Até 2023, 70 cometas do tipo Encke, 100 HTCs e 755 JFCs foram relatados.

Os cometas do cinturão principal recentemente descobertos formam uma classe distinta, orbitando em órbitas mais circulares dentro do cinturão de asteroides.

Como suas órbitas elípticas freqüentemente os aproximam dos planetas gigantes, os cometas estão sujeitos a mais perturbações gravitacionais. Os cometas de curto período têm uma tendência de seus afélios coincidirem com o semi-eixo maior de um planeta gigante, sendo os JFCs o maior grupo. É claro que os cometas vindos da nuvem de Oort muitas vezes têm suas órbitas fortemente influenciadas pela gravidade de planetas gigantes como resultado de um encontro próximo. Júpiter é a fonte das maiores perturbações, sendo duas vezes mais massivo do que todos os outros planetas combinados. Essas perturbações podem desviar os cometas de longo período para períodos orbitais mais curtos.

Com base em suas características orbitais, acredita-se que os cometas de curto período se originam dos centauros e do cinturão de Kuiper/disco disperso — um disco de objetos na região transnetuniana — enquanto a origem dos cometas de longo período é considerada ser a nuvem de Oort esférica muito mais distante (em homenagem ao astrônomo holandês Jan Hendrik Oort, que levantou a hipótese de sua existência). Acredita-se que vastos enxames de corpos semelhantes a cometas orbitam o Sol nessas regiões distantes em órbitas aproximadamente circulares. Ocasionalmente, a influência gravitacional dos planetas externos (no caso dos objetos do cinturão de Kuiper) ou estrelas próximas (no caso dos objetos da nuvem de Oort) pode lançar um desses corpos em uma órbita elíptica que o leva para dentro em direção ao Sol para formar uma nuvem visível. cometa. Ao contrário do retorno dos cometas periódicos, cujas órbitas foram estabelecidas por observações anteriores, o aparecimento de novos cometas por esse mecanismo é imprevisível. Quando lançados na órbita do sol, e sendo continuamente arrastados em direção a ele, toneladas de matéria são arrancadas dos cometas, o que influencia muito sua vida; quanto mais despojados, menos vivem e vice-versa.

Longo período

Orbits of Comet Kohoutek (vermelho) and Earth (azul), ilustrando a alta excentricidade de sua órbita e seu movimento rápido quando perto do Sol.

Os cometas de longo período têm órbitas altamente excêntricas e períodos que variam de 200 anos a milhares ou mesmo milhões de anos. Uma excentricidade maior que 1 perto do periélio não significa necessariamente que um cometa deixará o Sistema Solar. Por exemplo, o Cometa McNaught tinha uma excentricidade osculadora heliocêntrica de 1,000019 perto de sua época de passagem do periélio em janeiro de 2007, mas está ligado ao Sol com uma órbita de aproximadamente 92.600 anos porque a excentricidade cai abaixo de 1 à medida que se afasta do Sol. A órbita futura de um cometa de longo período é obtida corretamente quando a órbita osculadora é calculada em uma época após deixar a região planetária e é calculada em relação ao centro de massa do Sistema Solar. Por definição, os cometas de longo período permanecem ligados gravitacionalmente ao Sol; aqueles cometas que são ejetados do Sistema Solar devido a passagens próximas de planetas principais não são mais considerados como tendo "períodos". As órbitas dos cometas de longo período os levam muito além dos planetas externos nos afélios, e o plano de suas órbitas não precisa estar perto da eclíptica. Cometas de longo período, como C/1999 F1 e C/2017 T2 (PANSTARRS), podem ter distâncias de afélio de quase 70.000 UA (0,34 pc; 1,1 ly) com períodos orbitais estimados em torno de 6 milhões de anos.

Os cometas de aparição única ou não periódicos são semelhantes aos cometas de longo período porque têm trajetórias parabólicas ou ligeiramente hiperbólicas quando estão perto do periélio no Sistema Solar interno. No entanto, as perturbações gravitacionais dos planetas gigantes fazem com que suas órbitas mudem. Os cometas de aparição única têm uma órbita osculadora hiperbólica ou parabólica que lhes permite sair permanentemente do Sistema Solar após uma única passagem do Sol. A esfera Sun's Hill tem um limite máximo instável de 230.000 UA (1,1 pc; 3,6 ly). Apenas algumas centenas de cometas foram vistos atingindo uma órbita hiperbólica (e > 1) quando perto do periélio que usando um melhor ajuste heliocêntrico imperturbável de dois corpos sugere que eles podem escapar do Sistema Solar.

A partir de 2022, apenas dois objetos foram descobertos com uma excentricidade significativamente maior que um: 1I/ʻOumuamua e 2I/Borisov, indicando uma origem fora do Sistema Solar. Enquanto ʻOumuamua, com uma excentricidade de cerca de 1,2, não mostrou sinais ópticos de atividade cometária durante sua passagem pelo Sistema Solar interno em outubro de 2017, mudanças em sua trajetória – o que sugere desgaseificação – indicam que provavelmente é um cometa. Por outro lado, 2I/Borisov, com uma excentricidade estimada de cerca de 3,36, foi observado como tendo a característica de coma de cometas e é considerado o primeiro cometa interestelar detectado. O cometa C/1980 E1 teve um período orbital de aproximadamente 7,1 milhões de anos antes da passagem do periélio de 1982, mas um encontro de 1980 com Júpiter acelerou o cometa dando-lhe a maior excentricidade (1,057) de qualquer cometa solar conhecido com um arco de observação razoável. Os cometas que não devem retornar ao Sistema Solar interno incluem C/1980 E1, C/2000 U5, C/2001 Q4 (NEAT), C/2009 R1, C/1956 R1 e C/2007 F1 (LONEOS).

Algumas autoridades usam o termo "cometa periódico" para se referir a qualquer cometa com uma órbita periódica (isto é, todos os cometas de curto período mais todos os cometas de longo período), enquanto outros o usam para significar exclusivamente cometas de curto período. Da mesma forma, embora o significado literal de "cometa não periódico" é o mesmo que "cometa de aparição única", alguns usam para significar todos os cometas que não são "periódicos" no segundo sentido (isto é, para incluir todos os cometas com período superior a 200 anos).

As primeiras observações revelaram algumas trajetórias genuinamente hiperbólicas (isto é, não-periódicas), mas não mais do que poderia ser contabilizada por perturbações de Júpiter. Cometas do espaço interestelar estão se movendo com velocidades da mesma ordem que as velocidades relativas de estrelas perto do Sol (a poucas dezenas de km por segundo). Quando esses objetos entram no Sistema Solar, eles têm uma energia orbital específica positiva, resultando em uma velocidade positiva no infinito (v∞ ∞ }!}) e têm, nomeadamente, trajetórias hiperbólicas. Um cálculo áspero mostra que pode haver quatro cometas hiperbólicos por século dentro da órbita de Júpiter, dar ou tomar uma e talvez duas ordens de magnitude.

Nuvem de Oort e nuvem de Hills

A nuvem Oort pensou em cercar o Sistema Solar

Acredita-se que a nuvem de Oort ocupe um vasto espaço entre 2.000 e 5.000 UA (0,03 e 0,08 ano) até 50.000 UA (0,79 ano) do Sol. Essa nuvem envolve os corpos celestes que começam no meio do Sistema Solar – o Sol, até os limites externos do Cinturão de Kuiper. A nuvem de Oort consiste em materiais viáveis necessários para a criação de corpos celestes. Os planetas do Sistema Solar existem apenas por causa dos planetesimais (pedaços de espaço restante que ajudaram na criação dos planetas) que foram condensados e formados pela gravidade do Sol. O excêntrico feito desses planetesimais presos é o motivo da existência da Nuvem de Oort. Algumas estimativas colocam a borda externa entre 100.000 e 200.000 UA (1,58 e 3,16 anos). A região pode ser subdividida em uma nuvem Oort externa esférica de 20.000–50.000 AU (0,32–0,79 ly) e uma nuvem interna em forma de rosquinha, a nuvem Hills, de 2.000–20.000 AU (0,03–0,32 ly). A nuvem externa está fracamente ligada ao Sol e alimenta os cometas de longo período (e possivelmente do tipo Halley) que caem dentro da órbita de Netuno. A nuvem interna de Oort também é conhecida como nuvem Hills, em homenagem a J. G. Hills, que propôs sua existência em 1981. Os modelos preveem que a nuvem interna deveria ter dezenas ou centenas de vezes mais núcleos cometários do que o halo externo; é visto como uma possível fonte de novos cometas que reabastecem a relativamente tênue nuvem externa à medida que os números desta última são gradualmente esgotados. A nuvem de Hills explica a continuação da existência da nuvem de Oort depois de bilhões de anos.

Exocometas

Exocometas além do Sistema Solar foram detectados e podem ser comuns na Via Láctea. O primeiro sistema de exocometas detectado foi em torno de Beta Pictoris, uma estrela muito jovem da sequência principal do tipo A, em 1987. Um total de 11 desses sistemas de exocometas foi identificado até 2013, usando o espectro de absorção causado pelas grandes nuvens de gás emitidas por cometas ao passar perto de sua estrela. Durante dez anos, o telescópio espacial Kepler foi responsável pela busca de planetas e outras formas fora do sistema solar. Os primeiros exocometas em trânsito foram encontrados em fevereiro de 2018 por um grupo formado por astrônomos profissionais e cientistas cidadãos em curvas de luz registradas pelo Telescópio Espacial Kepler. Depois que o Telescópio Espacial Kepler se aposentou em outubro de 2018, um novo telescópio chamado TESS Telescope assumiu a missão de Kepler. Desde o lançamento do TESS, os astrônomos descobriram os trânsitos de cometas em torno da estrela Beta Pictoris usando uma curva de luz do TESS. Desde que o TESS assumiu, os astrônomos conseguiram distinguir melhor os exocometas com o método espectroscópico. Novos planetas são detectados pelo método da curva de luz branca, que é visto como um mergulho simétrico nas leituras das cartas quando um planeta ofusca sua estrela-mãe. No entanto, após uma avaliação mais aprofundada dessas curvas de luz, descobriu-se que os padrões assimétricos dos mergulhos apresentados são causados pela cauda de um cometa ou de centenas de cometas.

Efeitos dos cometas

Diagrama de meteoros perséidos

Conexão com chuvas de meteoros

À medida que um cometa é aquecido durante passagens próximas ao Sol, a liberação de gases de seus componentes gelados libera detritos sólidos muito grandes para serem varridos pela pressão da radiação e pelo vento solar. Se a órbita da Terra o enviar através desse rastro de detritos, composto principalmente de grãos finos de material rochoso, é provável que haja uma chuva de meteoros quando a Terra passar. Trilhas mais densas de detritos produzem chuvas de meteoros rápidas, mas intensas, e trilhas menos densas criam chuvas mais longas, mas menos intensas. Normalmente, a densidade da trilha de detritos está relacionada a quanto tempo o cometa pai liberou o material. A chuva de meteoros Perseidas, por exemplo, ocorre todos os anos entre 9 e 13 de agosto, quando a Terra passa pela órbita do cometa Swift-Tuttle. O cometa Halley é a fonte da chuva Orionid em outubro.

Cometas e impacto na vida

Muitos cometas e asteroides colidiram com a Terra em seus estágios iniciais. Muitos cientistas acreditam que os cometas que bombardearam a jovem Terra há cerca de 4 bilhões de anos trouxeram as vastas quantidades de água que agora enchem os oceanos da Terra, ou pelo menos uma parte significativa dela. Outros lançaram dúvidas sobre essa ideia. A detecção de moléculas orgânicas, incluindo hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, em quantidades significativas em cometas levou à especulação de que cometas ou meteoritos podem ter trazido os precursores da vida – ou mesmo a própria vida – para a Terra. Em 2013, foi sugerido que impactos entre superfícies rochosas e geladas, como cometas, tinham o potencial de criar os aminoácidos que compõem as proteínas por meio da síntese de choque. A velocidade com que os cometas entraram na atmosfera, combinada com a magnitude da energia criada após o contato inicial, permitiu que moléculas menores se condensassem em macromoléculas maiores que serviram de base para a vida. Em 2015, os cientistas encontraram quantidades significativas de oxigênio molecular nas emissões de gases do cometa 67P, sugerindo que a molécula pode ocorrer com mais frequência do que se pensava e, portanto, menos um indicador de vida como se supunha.

Suspeita-se que os impactos de cometas tenham, ao longo do tempo, fornecido quantidades significativas de água à Lua da Terra, algumas das quais podem ter sobrevivido como gelo lunar. Acredita-se que os impactos de cometas e meteoróides sejam responsáveis pela existência de tectitas e australitas.

Medo de cometas

O medo de cometas como atos de Deus e sinais de destruição iminente foi maior na Europa de 1200 a 1650 DC. No ano seguinte ao Grande Cometa de 1618, por exemplo, Gotthard Arthusius publicou um panfleto afirmando que era um sinal de que o O Dia do Juízo estava próximo. Ele listou dez páginas de desastres relacionados a cometas, incluindo "terremotos, inundações, mudanças nos cursos dos rios, tempestades de granizo, clima quente e seco, colheitas ruins, epidemias, guerra e traição e preços altos".

Por volta de 1700, a maioria dos estudiosos concluiu que tais eventos ocorriam quer um cometa fosse visto ou não. Usando os registros de avistamentos de cometas de Edmond Halley, no entanto, William Whiston em 1711 escreveu que o Grande Cometa de 1680 tinha uma periodicidade de 574 anos e foi responsável pela inundação mundial no Livro do Gênesis, derramando água na Terra. Seu anúncio reviveu por mais um século o medo dos cometas, agora como ameaças diretas ao mundo, em vez de sinais de desastres. A análise espectroscópica em 1910 encontrou o gás tóxico cianogênio na cauda do cometa Halley, causando pânico na compra de máscaras de gás e "pílulas anti-cometa" charlatãs. e "guarda-chuvas anti-cometa" pelo público.

Destino dos cometas

Partida (ejeção) do Sistema Solar

Se um cometa estiver viajando rápido o suficiente, ele pode deixar o Sistema Solar. Esses cometas seguem o caminho aberto de uma hipérbole e, como tal, são chamados de cometas hiperbólicos. Os cometas solares só são conhecidos por serem ejetados ao interagir com outro objeto no Sistema Solar, como Júpiter. Um exemplo disso é o Cometa C/1980 E1, que foi deslocado de uma órbita de 7,1 milhões de anos ao redor do Sol para uma trajetória hiperbólica, após uma passagem próxima do planeta Júpiter em 1980. Cometas interestelares como 1I/ʻOumuamua e 2I/Borisov nunca orbitaram o Sol e, portanto, não requerem uma interação de terceiro corpo para serem ejetados do Sistema Solar.

Voláteis esgotados

Os cometas da família de Júpiter e os cometas de longo período parecem seguir leis de desvanecimento muito diferentes. Os JFCs são ativos ao longo de uma vida de cerca de 10.000 anos ou ~ 1.000 órbitas, enquanto os cometas de longo período desaparecem muito mais rapidamente. Apenas 10% dos cometas de longo período sobrevivem a mais de 50 passagens para pequenos periélios e apenas 1% deles sobrevivem a mais de 2.000 passagens. Eventualmente, a maior parte do material volátil contido no núcleo de um cometa evapora, e o cometa se torna um pedaço pequeno, escuro e inerte de rocha ou entulho que pode se assemelhar a um asteróide. Alguns asteróides em órbitas elípticas são agora identificados como cometas extintos. Acredita-se que cerca de seis por cento dos asteroides próximos à Terra sejam núcleos de cometas extintos.

Separação e colisões

O núcleo de alguns cometas pode ser frágil, uma conclusão apoiada pela observação de cometas se separando. Uma ruptura cometária significativa foi a do cometa Shoemaker-Levy 9, que foi descoberto em 1993. Um encontro próximo em julho de 1992 o quebrou em pedaços e, durante um período de seis dias em julho de 1994, esses pedaços caíram na superfície de Júpiter. s atmosfera - a primeira vez que os astrônomos observaram uma colisão entre dois objetos no Sistema Solar. Outros cometas de divisão incluem 3D/Biela em 1846 e 73P/Schwassmann–Wachmann de 1995 a 2006. O historiador grego Ephorus relatou que um cometa se separou já no inverno de 372–373 aC. Suspeita-se que os cometas se dividam devido ao estresse térmico, pressão interna do gás ou impacto.

Os cometas 42P/Neujmin e 53P/Van Biesbroeck parecem ser fragmentos de um cometa pai. Integrações numéricas mostraram que ambos os cometas se aproximaram bastante de Júpiter em janeiro de 1850 e que, antes de 1850, as duas órbitas eram quase idênticas.

Alguns cometas foram observados se fragmentando durante sua passagem pelo periélio, incluindo os grandes cometas West e Ikeya–Seki. O Cometa Biela foi um exemplo significativo quando se partiu em dois pedaços durante sua passagem pelo periélio em 1846. Esses dois cometas foram vistos separadamente em 1852, mas nunca mais depois. Em vez disso, espetaculares chuvas de meteoros foram observadas em 1872 e 1885, quando o cometa deveria estar visível. Uma pequena chuva de meteoros, os Andromedidas, ocorre anualmente em novembro e é causada quando a Terra cruza a órbita do cometa Biela.

Alguns cometas encontram um fim mais espetacular – caindo no Sol ou colidindo com um planeta ou outro corpo. Colisões entre cometas e planetas ou luas eram comuns no início do Sistema Solar: algumas das muitas crateras na Lua, por exemplo, podem ter sido causadas por cometas. Uma colisão recente de um cometa com um planeta ocorreu em julho de 1994, quando o cometa Shoemaker-Levy 9 se partiu em pedaços e colidiu com Júpiter.

Pontos castanhos marcam locais de impacto de Comet Shoemaker–Levy 9 em Júpiter

A ruptura de 73P/Schwassmann-Wachmann dentro de três dias (1995)

cauda fantasma de C/2015 D1 (SOHO) após passagem no Sol

Desintegração do P/2013 R3 (2014)

Nomenclatura

Cometa de Halley em 1910

Os nomes dados aos cometas seguiram várias convenções diferentes ao longo dos últimos dois séculos. Antes do início do século 20, a maioria dos cometas eram referidos pelo ano em que apareceram, às vezes com adjetivos adicionais para cometas particularmente brilhantes; assim, o "Grande Cometa de 1680", o "Grande Cometa de 1882" e o "Grande Cometa de Janeiro de 1910".

Depois que Edmond Halley demonstrou que os cometas de 1531, 1607 e 1682 eram o mesmo corpo e previu com sucesso seu retorno em 1759 calculando sua órbita, esse cometa ficou conhecido como Cometa Halley. Da mesma forma, o segundo e o terceiro cometas periódicos conhecidos, Encke's Comet e Biela's Comet, receberam o nome dos astrônomos que calcularam suas órbitas em vez de seus descobridores originais. Mais tarde, os cometas periódicos geralmente receberam o nome de seus descobridores, mas os cometas que apareceram apenas uma vez continuaram a ser referidos pelo ano de seu aparecimento.

No início do século 20, a convenção de nomear os cometas em homenagem a seus descobridores tornou-se comum, e isso permanece até hoje. Um cometa pode receber o nome de seus descobridores ou de um instrumento ou programa que ajudou a encontrá-lo. Por exemplo, em 2019, o astrônomo Gennadiy Borisov observou um cometa que parecia ter se originado fora do sistema solar; o cometa foi nomeado 2I/Borisov em homenagem a ele.

Histórico do estudo

Observações iniciais e pensamento

Halley's Comet apareceu em 1066, antes da Batalha de Hastings, e é representado na Tapeçaria de Bayeux.

Página de um tratado de Tycho Brahe retratando sua visão geocêntrica do Grande Cometa de 1577

De fontes antigas, como os ossos do oráculo chinês, sabe-se que os cometas foram observados pelos humanos por milênios. Até o século XVI, os cometas eram geralmente considerados maus presságios de mortes de reis ou nobres, ou catástrofes vindouras, ou mesmo interpretados como ataques de seres celestiais contra habitantes terrestres.

Aristóteles (384–322 aC) foi o primeiro cientista conhecido a usar várias teorias e fatos observacionais para empregar uma teoria cosmológica consistente e estruturada dos cometas. Ele acreditava que os cometas eram fenômenos atmosféricos, pelo fato de poderem aparecer fora do zodíaco e variar de brilho ao longo de alguns dias. A teoria cometária de Aristóteles surgiu de suas observações e teoria cosmológica de que tudo no cosmos é organizado em uma configuração distinta. Parte dessa configuração era uma clara separação entre o celestial e o terrestre, acreditando que os cometas estavam estritamente associados a este último. Segundo Aristóteles, os cometas devem estar dentro da esfera da lua e claramente separados dos céus. Também no século IV aC, Apolônio de Myndus apoiou a ideia de que os cometas se moviam como os planetas. A teoria aristotélica sobre os cometas continuou a ser amplamente aceita durante a Idade Média, apesar de várias descobertas de vários indivíduos desafiarem aspectos dela.

No século I dC, Sêneca, o Jovem, questionou a lógica de Aristóteles sobre os cometas. Por causa de seu movimento regular e impermeabilidade ao vento, eles não podem ser atmosféricos e são mais permanentes do que sugerido por seus breves lampejos no céu. Ele apontou que apenas as caudas são transparentes e, portanto, semelhantes a nuvens, e argumentou que não há razão para limitar suas órbitas ao zodíaco. Ao criticar Apolônio de Myndus, Sêneca argumenta: "Um cometa corta as regiões superiores do universo e finalmente se torna visível quando atinge o ponto mais baixo de sua órbita". Embora Sêneca não tenha escrito uma teoria substancial própria, seus argumentos provocariam muito debate entre os críticos de Aristóteles nos séculos XVI e XVII.

No século I, Plínio, o Velho, acreditava que os cometas estavam ligados à agitação política e à morte. Plínio observou os cometas como "humanos", muitas vezes descrevendo suas caudas com "cabelo comprido" ou "barba longa". Seu sistema de classificação de cometas de acordo com sua cor e forma foi usado durante séculos.

Na Índia, por volta do século VI, os astrônomos acreditavam que os cometas eram corpos celestes que reapareciam periodicamente. Esta foi a visão expressa no século 6 pelos astrônomos Varāhamihira e Bhadrabahu, e o astrônomo do século 10 Bhaṭṭotpala listou os nomes e períodos estimados de certos cometas, mas não se sabe como esses números foram calculados ou quão precisos eles eram. Em 1301, o pintor italiano Giotto foi a primeira pessoa a retratar com precisão e anatomia um cometa. Em sua obra Adoração dos Magos, a representação de Giotto do Cometa Halley no lugar da Estrela de Belém seria incomparável em precisão até o século 19 e seria superada apenas com a invenção da fotografia.

As interpretações astrológicas dos cometas passaram a ter precedência no século 15, apesar da presença da astronomia científica moderna começando a criar raízes. Os cometas continuaram a prevenir desastres, como visto nas crônicas de Luzerner Schilling e nas advertências do Papa Calixto III. Em 1578, o bispo luterano alemão Andreas Celichius definiu os cometas como "a fumaça espessa dos pecados humanos... acesa pela ira ardente e ardente do Supremo Juiz Celestial". No ano seguinte, Andreas Dudith afirmou que "se os cometas fossem causados pelos pecados dos mortais, eles nunca estariam ausentes do céu".

Abordagem científica

Tentativas rudimentares de medição de paralaxe do cometa Halley foram feitas em 1456, mas foram errôneas. Regiomontanus foi o primeiro a tentar calcular a paralaxe diurna observando o grande cometa de 1472. Suas previsões não eram muito precisas, mas foram realizadas na esperança de estimar a distância de um cometa da Terra.

No século 16, Tycho Brahe e Michael Maestlin demonstraram que os cometas devem existir fora da atmosfera da Terra medindo a paralaxe do Grande Cometa de 1577. Dentro da precisão das medições, isso implica que o cometa deve ser pelo menos quatro vezes mais distante do que da Terra à Lua. Com base em observações de 1664, Giovanni Borelli registrou as longitudes e latitudes dos cometas que observou e sugeriu que as órbitas dos cometas podem ser parabólicas. Apesar de ser um astrônomo habilidoso, em seu livro The Assayer de 1623, Galileu Galilei rejeitou as teorias de Brahe sobre a paralaxe dos cometas e afirmou que elas podem ser uma mera ilusão de ótica, apesar de pouca observação pessoal. Em 1625, o aluno de Maestlin, Johannes Kepler, sustentou que a visão de Brahe da paralaxe cometária estava correta. Além disso, o matemático Jacob Bernoulli publicou um tratado sobre cometas em 1682.

Durante o início do período moderno, os cometas foram estudados por seu significado astrológico nas disciplinas médicas. Muitos curandeiros dessa época consideravam a medicina e a astronomia como interdisciplinares e empregavam seus conhecimentos sobre cometas e outros signos astrológicos para diagnosticar e tratar pacientes.

Isaac Newton, em seu Principia Mathematica de 1687, provou que um objeto que se move sob a influência da gravidade por uma lei do inverso do quadrado deve traçar uma órbita em forma de uma das seções cônicas, e ele demonstrou como ajustar o caminho de um cometa através do céu a uma órbita parabólica, usando o cometa de 1680 como exemplo. Ele descreve os cometas como corpos sólidos compactos e duráveis movendo-se em órbita oblíqua e suas caudas como finas correntes de vapor emitidas por seus núcleos, inflamadas ou aquecidas pelo Sol. Ele suspeitava que os cometas eram a origem do componente do ar que sustenta a vida. Ele apontou que os cometas geralmente aparecem perto do Sol e, portanto, provavelmente o orbitam. Sobre sua luminosidade, ele afirmou: "Os cometas brilham com a luz do Sol, que eles refletem" com suas caudas iluminadas pela "luz do Sol'refletida por uma fumaça proveniente do [coma]".

A órbita do cometa de 1680, ajustada a um parabola, como mostrado em Newton's Principia

Em 1705, Edmond Halley (1656–1742) aplicou o método de Newton a 23 aparições cometárias que ocorreram entre 1337 e 1698. Ele notou que três delas, os cometas de 1531, 1607 e 1682, tinham elementos orbitais muito semelhantes, e ele foi ainda capaz de explicar as pequenas diferenças em suas órbitas em termos de perturbação gravitacional causada por Júpiter e Saturno. Confiante de que essas três aparições foram três aparições do mesmo cometa, ele previu que ele apareceria novamente em 1758-1759. A data de retorno prevista de Halley foi posteriormente refinada por uma equipe de três matemáticos franceses: Alexis Clairaut, Joseph Lalande e Nicole-Reine Lepaute, que previram a data do periélio de 1759 do cometa para dentro de um mês.;s precisão. Quando o cometa voltou como previsto, ficou conhecido como Cometa Halley.

Já no século 18, alguns cientistas fizeram hipóteses corretas sobre a origem dos cometas. composição física. Em 1755, Immanuel Kant levantou a hipótese em sua História Natural Universal de que os cometas foram condensados a partir da "matéria primitiva" além dos planetas conhecidos, que é "movido debilmente" pela gravidade, orbitam em inclinações arbitrárias e são parcialmente vaporizados pelo calor do Sol quando se aproximam do periélio. Em 1836, o matemático alemão Friedrich Wilhelm Bessel, após observar fluxos de vapor durante o aparecimento do cometa Halley em 1835, propôs que as forças do jato de material em evaporação poderiam ser grandes o suficiente para alterar significativamente a órbita de um cometa., e ele argumentou que os movimentos não gravitacionais do cometa de Encke resultaram desse fenômeno.

No século XIX, o Observatório Astronômico de Pádua foi um epicentro no estudo observacional de cometas. Liderado por Giovanni Santini (1787–1877) e seguido por Giuseppe Lorenzoni (1843–1914), este observatório dedicou-se à astronomia clássica, principalmente ao cálculo das órbitas de novos cometas e planetas, com o objetivo de compilar um catálogo de quase dez mil estrelas. Situado na porção norte da Itália, as observações deste observatório foram fundamentais para estabelecer importantes cálculos geodésicos, geográficos e astronômicos, como a diferença de longitude entre Milão e Pádua, bem como de Pádua a Fiume. Correspondência dentro do observatório, particularmente entre Santini e outro astrônomo Giuseppe Toaldo, mencionou a importância das observações de cometas e orbitais planetárias.

Em 1950, Fred Lawrence Whipple propôs que, em vez de serem objetos rochosos contendo um pouco de gelo, os cometas eram objetos gelados contendo um pouco de poeira e rocha. Esta "bola de neve suja" O modelo logo foi aceito e parecia ser apoiado pelas observações de uma armada de espaçonaves (incluindo a sonda Giotto da Agência Espacial Européia e a Vega 1 e Vega 2) que passaram pelo coma do cometa Halley em 1986, fotografaram o núcleo e observaram jatos de material em evaporação.

Em 22 de janeiro de 2014, cientistas da ESA relataram a detecção, pela primeira vez definitiva, de vapor d'água no planeta anão Ceres, o maior objeto do cinturão de asteróides. A detecção foi feita usando as habilidades de infravermelho distante do Observatório Espacial Herschel. A descoberta é inesperada porque os cometas, e não os asteróides, são normalmente considerados como "geradores de jatos e plumas". De acordo com um dos cientistas, "As linhas estão se tornando cada vez mais tênues entre cometas e asteroides." Em 11 de agosto de 2014, os astrônomos divulgaram estudos, usando o Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) pela primeira vez, que detalhavam a distribuição de HCN, HNC, H2CO e poeira dentro da cabeleira dos cometas C/2012 F6 (Lemmon). e C/2012 S1 (ISON).

Missões de naves espaciais

• A Halley Armada descreve a coleção de missões espaciais que visitaram e/ou fizeram observações do periélio do Cometa Halley 1980. A nave espacial Desafio pretendia fazer um estudo do Comet de Halley em 1986, mas explodiu pouco depois de ser lançado.
• Impacto profundo. Debate continua sobre quanto gelo está em um cometa. Em 2001, Espaço profundo 1 nave espacial obteve imagens de alta resolução da superfície de Comet Borrelly. Descobriu-se que a superfície do cometa Borrelly é quente e seca, com uma temperatura de entre 26 a 71 °C (79 a 160 °F), e extremamente escura, sugerindo que o gelo foi removido por aquecimento solar e maturação, ou está escondido pelo material semelhante a fuligem que cobre Borrelly. Em Julho de 2005, Impacto profundo sonda explodiu uma cratera no Comet Tempel 1 para estudar seu interior. A missão produziu resultados sugerindo que a maioria do gelo de água de um cometa está abaixo da superfície e que estes reservatórios alimentam os jatos de água vaporizada que formam o coma de Tempel 1. Renamed EPOXI, fez um flyby de Comet Hartley 2 em 4 de novembro de 2010.
• Ulisses. Em 2007, a sonda Ulysses passou inesperadamente pela cauda do cometa C/2006 P1 (McNaught) que foi descoberto em 2006. Ulysses foi lançado em 1990 e a missão pretendida era que Ulysses orbitasse ao redor do sol para mais estudos em todas as latitudes.
• Stardust. Dados da missão Stardust mostram que os materiais recuperados da cauda de Wild 2 eram cristalinos e só poderiam ter sido "nascidos em fogo", a temperaturas extremamente altas de mais de 1.000 °C (1,830 °F). Embora os cometas formados no sistema solar exterior, a mistura radial do material durante a formação inicial do sistema solar é pensado para ter redistribuído o material em todo o disco protoplanetário. Como resultado, os cometas contêm grãos cristalinos que se formaram no sistema solar interno precoce e quente. Isso é visto em espectros de cometas, bem como em missões de retorno de amostra. Ainda mais recente, os materiais recuperados demonstram que a "poeira do assento se assemelha a materiais asteróides". Estes novos resultados forçaram os cientistas a repensar a natureza dos cometas e sua distinção de asteroides.
• Roseta.. O Roseta. sonda orbitou Comet Churyumov–Gerasimenko. Em 12 de novembro de 2014, seu proprietário Philae aterrou com sucesso na superfície do cometa, a primeira vez que uma nave espacial aterrou em tal objeto na história.

Classificação

Grandes cometas

Corte de madeira do Grande Cometa de 1577

Aproximadamente uma vez por década, um cometa se torna brilhante o suficiente para ser notado por um observador casual, levando tais cometas a serem designados como grandes cometas. Prever se um cometa se tornará um grande cometa é notoriamente difícil, pois muitos fatores podem fazer com que o brilho de um cometa se afaste drasticamente das previsões. De um modo geral, se um cometa tiver um núcleo grande e ativo, passar perto do Sol e não for obscurecido pelo Sol visto da Terra quando estiver mais brilhante, ele tem chance de se tornar um grande cometa. No entanto, o cometa Kohoutek em 1973 cumpriu todos os critérios e esperava-se que se tornasse espetacular, mas não conseguiu. O cometa West, que apareceu três anos depois, tinha expectativas muito menores, mas se tornou um cometa extremamente impressionante.

O Grande Cometa de 1577 é um exemplo bem conhecido de um grande cometa. Ele passou perto da Terra como um cometa não periódico e foi visto por muitos, incluindo os astrônomos conhecidos Tycho Brahe e Taqi ad-Din. As observações deste cometa levaram a várias descobertas significativas em relação à ciência cometária, especialmente para Brahe.

O final do século 20 viu um longo intervalo sem o aparecimento de grandes cometas, seguido pela chegada de dois em rápida sucessão - o cometa Hyakutake em 1996, seguido pelo Hale-Bopp, que atingiu o brilho máximo em 1997, tendo sido descobertos dois anos antes. O primeiro grande cometa do século 21 foi o C/2006 P1 (McNaught), que se tornou visível a olho nu em janeiro de 2007. Foi o mais brilhante em mais de 40 anos.

Cometas sungrazing

Um cometa sungrazing é um cometa que passa extremamente perto do Sol no periélio, geralmente dentro de alguns milhões de quilômetros. Embora pequenos sungrazers possam ser completamente evaporados durante uma aproximação tão próxima do Sol, sungrazers maiores podem sobreviver a muitas passagens do periélio. No entanto, as fortes forças de maré que experimentam muitas vezes levam à sua fragmentação.

Cerca de 90% dos sungrazers observados com o SOHO são membros do grupo Kreutz, todos originários de um cometa gigante que se dividiu em muitos cometas menores durante sua primeira passagem pelo Sistema Solar interno. O restante contém alguns cometas esporádicos, mas quatro outros grupos relacionados de cometas foram identificados entre eles: os grupos Kracht, Kracht 2a, Marsden e Meyer. Os grupos Marsden e Kracht parecem estar relacionados ao Cometa 96P/Machholz, que é o pai de duas correntes de meteoros, os Quadrantídeos e os Arietídeos.

Cometas incomuns

Diagrama de Euler mostrando os tipos de corpos no Sistema Solar

Dos milhares de cometas conhecidos, alguns exibem propriedades incomuns. O Cometa Encke (2P/Encke) orbita de fora do cinturão de asteróides para dentro da órbita do planeta Mercúrio, enquanto o Cometa 29P/Schwassmann-Wachmann atualmente viaja em uma órbita quase circular inteiramente entre as órbitas de Júpiter e Saturno. 2060 Chiron, cuja órbita instável está entre Saturno e Urano, foi originalmente classificado como um asteróide até que um leve coma foi notado. Da mesma forma, o cometa Shoemaker–Levy 2 foi originalmente designado como asteroide 1990 UL₃.

Maior

O maior cometa periódico conhecido é o 95P/Chiron com 200 km de diâmetro que chega ao periélio a cada 50 anos logo dentro da órbita de Saturno a 8 UA. Suspeita-se que o maior cometa conhecido da nuvem de Oort seja o cometa Bernardinelli-Bernstein a ≈150 km, que não chegará ao periélio até janeiro de 2031, fora da órbita de Saturno a 11 UA. Estima-se que o cometa de 1729 tenha ≈100 km de diâmetro e chegou ao periélio dentro da órbita de Júpiter a 4 UA.

Centauros

Os centauros normalmente se comportam com características de asteroides e cometas. Centauros podem ser classificados como cometas como 60558 Echeclus e 166P/NEAT. 166P/NEAT foi descoberto enquanto exibia um coma e, portanto, é classificado como um cometa apesar de sua órbita, e 60558 Echeclus foi descoberto sem coma, mas depois tornou-se ativo e foi classificado como cometa e asteroide (174P/Echeclus). Um dos planos da Cassini envolvia enviá-la para um centauro, mas a NASA decidiu destruí-la.

Observação

Um cometa pode ser descoberto fotograficamente usando um telescópio de campo amplo ou visualmente com binóculos. No entanto, mesmo sem acesso a equipamentos ópticos, ainda é possível para o astrônomo amador descobrir um cometa sungrazing online baixando imagens acumuladas por alguns observatórios de satélites como o SOHO. O cometa 2000 do SOHO foi descoberto pelo astrônomo amador polonês Michał Kusiak em 26 de dezembro de 2010 e ambos os descobridores de Hale-Bopp usaram equipamentos amadores (embora Hale não fosse um amador).

Perdido

Vários cometas periódicos descobertos em décadas anteriores ou séculos anteriores agora são cometas perdidos. Suas órbitas nunca foram conhecidas o suficiente para prever aparições futuras ou os cometas se desintegraram. No entanto, ocasionalmente, um "novo" um cometa é descoberto e o cálculo de sua órbita mostra que ele é um antigo cometa "perdido" cometa. Um exemplo é o cometa 11P/Tempel-Swift-LINEAR, descoberto em 1869, mas não observável depois de 1908 por causa das perturbações de Júpiter. Não foi encontrado novamente até ser redescoberto acidentalmente pela LINEAR em 2001. Existem pelo menos 18 cometas que se enquadram nesta categoria.

Na cultura popular

A representação de cometas na cultura popular está firmemente enraizada na longa tradição ocidental de ver os cometas como arautos da desgraça e como presságios de mudanças que alteram o mundo. O Cometa Halley sozinho causou uma série de publicações sensacionalistas de todos os tipos em cada uma de suas reaparições. Foi notado especialmente que o nascimento e a morte de algumas pessoas notáveis coincidiram com aparições separadas do cometa, como com os escritores Mark Twain (que corretamente especulou que ele "sairia com o cometa" em 1910) e Eudora Welty, a cuja vida Mary Chapin Carpenter dedicou a canção "Halley Came to Jackson".

Em tempos passados, os cometas brilhantes costumavam inspirar pânico e histeria na população em geral, sendo considerados maus presságios. Mais recentemente, durante a passagem do cometa Halley em 1910, a Terra passou pela cauda do cometa, e reportagens errôneas de jornais inspiraram o medo de que o cianogênio na cauda pudesse envenenar milhões, enquanto o aparecimento do cometa Hale– Bopp em 1997 desencadeou o suicídio em massa do culto Heaven's Gate.

Na ficção científica, o impacto dos cometas tem sido retratado como uma ameaça superada pela tecnologia e heroísmo (como nos filmes de 1998 Deep Impact e Armageddon), ou como um gatilho do apocalipse global (Lucifer's Hammer, 1979) ou zumbis (Night of the Comet, 1984). Em Off on a Comet de Júlio Verne, um grupo de pessoas está preso em um cometa orbitando o Sol, enquanto uma grande expedição espacial tripulada visita o cometa Halley em Sir Arthur C. Clarke. #39;romance 2061: Odyssey Three.

Na literatura

O cometa de longa duração primeiro gravado por Pons em Florença em 15 de julho de 1825 inspirou o poema humorístico de Lydia Sigourney O Cometa de 1825. em que todos os corpos celestes discutem sobre a aparência e o propósito do cometa.

Galeria

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  Cometa C/2020 F3 NEOWISE

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  Comet C/2006 P1 (McNaught) retirado de Victoria, Austrália 2007

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  O Grande Cometa de 1882 é um membro do grupo Kreutz

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  Grande Cometa 1861

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  Comet Hyakutake (X-ray, satélite ROSAT)

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  "Asteróide ativo" 311P/PANSTARRS com várias caudas

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  Comet Siding Spring (Hubble; 11 de março de 2014)

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  Mosaico de 20 cometas descobertas pelo telescópio espacial WISE

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  NEOWISE – primeiros quatro anos de dados a partir de dezembro de 2013

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  C/2011 W3 (Lovejoy) dirige-se para o Sol

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  Vista do impacto em seus últimos momentos antes de bater Comet Tempel 1 durante o Impacto profundo missão

Vídeos

• A NASA está a desenvolver um harpoon de cometa para devolver amostras à Terra

• Comet Encke perde a cauda