Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert
Há uma boa quantidade de água no Sistema Solar. Várias luas e planetas estão carregados com ela, enquanto cometas dos confins do sistema estão repletos do material. Quando ela aquece com o calor do Sol, sublima em um gás que flutua no vácuo do espaço.
Embora o gelo de água tenha sido detectado no cinturão principal de asteroides, seu vapor estava estranhamente ausente até agora. Graças ao Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), sabemos que há água no cinturão de asteroides.
A água é ejetada por um dos raros cometas do Cinturão Principal, um objeto conhecido como Cometa 238P/Read, revelando que a água da época da formação do Sistema Solar foi preservada ali. Os cientistas pensaram que as condições poderiam estar muito próximas do Sol para que restasse muito gelo.
A descoberta também confirma que os objetos do cinturão de asteroides podem ter ajudado a fornecer água para a Terra enquanto o Sistema Solar ainda era jovem e que os cometas do Cinturão Principal têm gelo suficiente para a liberação de gases resultante da sublimação do gelo sob o calor do Sol. Anteriormente, apenas poeira, e não liberação de vapor, havia sido detectada emanando dos cometas do Cinturão Principal.
“Desde a descoberta dos cometas do cinturão principal, coletamos um corpo substancial de evidências de que sua atividade é produzida por sublimação, mas até agora, tudo tem sido indireto”, disse o cientista planetário Henry Hsieh, do Instituto de Ciências Planetárias, nos EUA.
“Este novo resultado do JWST representa a primeira evidência direta de sublimação na forma de desgaseificação de água – ou desgaseificação de qualquer tipo – de um cometa do cinturão principal, após estudos que datam de 2008 mostrarem evidências de desgaseificação em cometas do cinturão principal usando alguns dos maiores telescópios terrestres do mundo.”
A maioria dos objetos no cinturão de asteroides são, sem surpresa, asteroides, e estes são pedaços de rocha relativamente inertes que ficam flutuando no espaço. Os cometas, por outro lado, são definidos por sua atividade, que também é amplamente afetada por suas composições geladas e empoeiradas.
Eles geralmente giram em torno do Sol em grandes órbitas elípticas que os transportam do Sistema Solar externo. O gelo dentro deles sublima à medida que se aproximam do Sol (chamado de periélio), criando uma atmosfera poeirenta e gasosa e longas caudas que se estendem na direção oposta do Sol.
Não detectamos muitos cometas no Cinturão Principal, mas como eles estão tão próximos do Sol, relativamente falando, os cientistas não tinham certeza se tinham material congelado suficiente para produzir a sublimação vista nos cometas que vêm de distâncias maiores.
Embora a órbita do cometa Read esteja inteiramente dentro do cinturão de asteroides, ainda é uma faixa relativamente ampla do Sistema Solar para se mover, e o objeto ainda tem um periélio. Durante esta parte de sua órbita, uma equipe liderada pelo astrônomo Michael Kelley, da Universidade de Maryland, EUA, usou o JWST para estudá-lo de perto em busca de sinais de desgaseificação.
Usando o espectrógrafo de infravermelho próximo do telescópio, os pesquisadores capturaram e analisaram o espectro de luz da névoa difusa que apareceu ao redor do cometa durante o periélio. Com um alto grau de certeza, os picos no espectro revelaram não apenas a desgaseificação, mas também a desgaseificação da água.
“No passado, vimos objetos no cinturão principal com todas as características dos cometas, mas apenas com esses dados espectrais precisos do JWST podemos dizer que sim, é definitivamente o gelo de água que está criando esse efeito”, explicou Kelley.
“Com as observações do JWST do cometa Read, podemos agora demonstrar que o gelo de água do início do Sistema Solar pode ser preservado no cinturão de asteroides”.
Estranhamente, algo estava faltando. Em um contraste gritante e intrigante com outros cometas do Sistema Solar, nos quais o dióxido de carbono normalmente forma cerca de 10 a 20 por cento de suas substâncias voláteis, os pesquisadores não conseguiram detectar nenhum dióxido de carbono flutuando do cometa Read.
Esta anomalia composicional tem duas explicações potenciais, dado que o gelo de dióxido de carbono sublima mais facilmente do que o gelo de água. Uma explicação é que o cometa tinha dióxido de carbono, mas perdeu tudo enquanto retinha um pouco de gelo de água. Outra é que o local no Sistema Solar onde o Cometa Read se formou era muito quente para o dióxido de carbono, então ele nunca armazenou nenhum.
Trabalhos futuros podem ser necessários para explorar a probabilidade dessas possibilidades. Mas as respostas fornecidas pelo Comet Read também deram aos astrônomos muito em que refletir.
“A água nos cometas do cinturão principal é importante porque os objetos do cinturão principal de asteroides foram propostos como uma fonte potencial de água da Terra no início do Sistema Solar, onde os cometas do Cinturão Principal dos dias modernos parecem fornecer uma oportunidade para testar essa hipótese”, disse Hsieh.
“Isso só funciona, no entanto, se eles, de fato, contiverem gelo de água. A confirmação da liberação de água em pelo menos um cometa do cinturão principal confirma que aprender sobre a origem da água da Terra a partir de cometas do cinturão principal é uma possibilidade viável.”
As descobertas foram publicadas na Nature.
