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A visão dos antigos…
Desde sempre os cometas inspiraram temor, medo e admiração em muitas e
diferentes culturas e sociedades por todo o Mundo. Foram rotulados com títulos como
“o Mensageiro da Desgraça” e “a Ameaça do Universo”. Foram vistos tanto como
presságios fatais e como mensagens divinas. Quais os motivos que levaram à elevação
dos cometas como os objectos celestes mais venerados e temidos? Porque é que tantas
culturas tremiam ao avistar um cometa? Quando os anciãos miravam o céu, os cometas
eram os objectos celestes mais marcantes da noite, sendo diferentes de qualquer outro.
Enquanto que a maioria dos corpos viajavam pelo céu lentamente e a intervalos
regulares e previsíveis, tão regulares que as constelações podiam ser mapeadas e os
movimentos planetários previstos, dando a ideia de um céu passivo, os movimentos dos
cometas eram estranhamente erráticos e imprevisíveis. Isto levou a que muitas culturas
julgassem que os seus movimentos eram ditados pelos deuses, e que estes os enviavam
como mensagens. O que estariam os deuses a dizer? Algumas culturas liam as
mensagens nas imagens que viam enquanto observavam o cometa, levando a diferentes
interpretações que tanto podiam significar desgraça como virtude. Tais ideias
implantaram o medo naqueles que viam os cometas rasgar o céu da noite.
De que são feitos os cometas?
Os cometas são constituídos por diversas partes: possui um núcleo, que é
essencialmente uma “bola de neve” gigantesca, feita de gelo e poeira. Quando um
cometa se aproxima do Sol, o núcleo aquece devido às radiações solares e torna-se
activo, de tal forma que os materiais voláteis sublimam (ou seja, passam imediatamente
do estado sólido ao estado gasoso). Os gases formados e as poeiras libertadas formam
uma nuvem, ou coma, e uma cauda. Veremos agora em maior detalhe cada uma das
partes constituintes de um cometa:
Núcleo: A sua composição, acredita-se, é estruturada em duas partes principais: uma
estrutura interna e um manto. Acerca da estrutura interna, pouco se sabe: o volátil
dominante é a água, seguida de monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2).
Outras espécies químicas são passíveis de se encontrar em percentagens mínimas
(menos de 1%). As camadas superiores do núcleo (manto) contêm poeiras não-voláteis,
à base de silicatos e grãos ricos em carbono. A razão entre a massa volátil e a massa
refractária é, provavelmente, próxima de 1. Os gases embebidos no núcleo são
normalmente libertos por sublimação (analogamente aos géiseres) num violento jacto
de gás que poderá transportar algumas poeiras. A velocidade destes jactos, que se
encontram normalmente activos na zona do cometa iluminada pelo Sol (logo, mais
quente), pode aproximar-se a 1 quilómetro por segundo (relativamente ao núcleo). Estes
jactos são de especial importância, visto que podem ser responsáveis pelo movimento
não gravitacional do cometa, ou seja, pelos os pequenos desvios da sua órbita. De facto,
quando se encontram activos, os gases libertos podem propulsionar o cometa em
direcção inversa à do movimento. Outra característica interessante é que, através da sua
observação, podemos determinar a rotação do núcleo.
Coma: Ou “cabeça”, é uma “atmosfera” que rodeia o verdadeiro núcleo do cometa que,
juntamente com a cauda, forma a sua parte visível a partir da Terra. A sua forma varia
de cometa para cometa, e no mesmo cometa, durante a sua aparição, dependendo da sua
distância ao Sol, das quantidades relativas de poeira e da produção gasosa. Para cometas
brilhantes, que produzem pequenas quantidades de poeira, o coma assume uma forma
geralmente esférica, enquanto que para os grandes produtores de poeira, a sua forma é
mais parabólica. Isto deve-se ao diferente tamanho dos grãos de poeira libertos: os
maiores são largados ao longo da órbita descrita pelo cometa, enquanto que os menores
são impulsionados, afastando-se do Sol, devido ao vento solar e à pressão
electromagnética. O coma é constituído, essencialmente, por duas partes: o coma
gasoso e o coma de poeira. De facto, os cientistas julgam que as massas de gás e poeira
ejectadas pelos cometas são quase idênticas. O coma gasoso consiste de moléculas
libertadas pelo núcleo por aquecimento solar e sublimação parcial. Após abandonarem o
núcleo, essas moléculas ficam expostas a radiação solar directa e podem ser danificadas
de diversas maneiras. Por acção conjunta destas reacções, estas moléculas são
dissociadas cerca de 1 dia após abandonarem o núcleo. A mais usual destas reacções é a
foto-dissociação: a molécula inicial (chamada “molécula mãe”) absorve um fotão
proveniente da radiação solar e divide-se em duas partes (“moléculas filhas”). Estas
moléculas filhas são facilmente observáveis porque possuem linhas espectrais bem
definidas, a comprimentos de onda ópticos. Para além de serem foto-dissociadas, as
espécies gasosas nos cometas podem também ser ionizadas (perdem um ou mais
electrões). Os iões formados são sujeitos a uma força magnética (proveniente do campo
magnético solar) transmitida pelo vento solar. Consequentemente, os iões são varridos
quase radialmente para longe do Sol, numa longa e distinta cauda, chamada cauda de
iões. A velocidade a que estes fenómenos se verificam, combinados com o tempo de
vida das moléculas, determina a dimensão do coma. Num dia, a 1 quilómetro por
segundo, as moléculas podem viajar cerca de 50 000 quilómetros (sendo este o raio
aproximado do coma). Os grãos de poeira que forma o coma de poeira são arrastados
do núcleo pela força dos gases em sublimação. A velocidade para a qual estes grãos vão
ser acelerados depende, maioritariamente, do seu tamanho, visto que grãos mais
pequenos são mais leves e, consequentemente, pelas leis da dinâmica, são mais
facilmente acelerados pelos gases. Esses grãos podem apenas tornar-se parte do coma se
atingirem uma velocidade superior à velocidade de escape do núcleo. Grãos que são
demasiado massivos para serem ejectados, retornam à superfície e podem integrar-se no
manto do núcleo. Os mais leves, por outro lado, deixam o núcleo e encontram-se em
voo livre à volta do Sol (visto que, em comparação com este, a gravidade do cometa é
muito fraca). Grãos de poeira dos cometas são encontrados em diversos tamanhos.
Aqueles mais visíveis à vista possuem diâmetros de cerca de 0.001 milímetros, mas
mesmo grãos com várias dezenas de centímetros podem ser ejectados pela corrente
gasosa por um cometa particularmente activo e próximo do Sol. Muitos destes grãos
passam da cauda para o meio interplanetário, originando espectáculos de luz no nosso
céu nocturno quando entram em contacto com a nossa atmosfera.
Cauda de poeira: Consiste de partículas de poeira que foram ejectadas do coma pela
radiação solar. Comparada à cauda de iões, é muito mais difusa, e surge-nos branca ou
ligeiramente rosada (visto que os grãos reflectem, preferencialmente, comprimentos de
onda longos do espectro solar visível). Em adição, a cauda de poeira, geralmente, possui
uma orientação que difere da de iões. De facto, uma vez expulsas do coma, as partículas
de poeira na cauda entram em órbita individual em torno do Sol, consequentemente
encurvando a cauda enquanto o cometa segue a sua trajectória.
Cauda de iões: É formada pela ionização do gás neutro pela radiação solar,
inicialmente presente no coma, formando iões. Estes iões são sujeitos a forças
magnéticas solares e são então varridas para fora do coma, formando uma longa e
característica cauda de iões. Dado que o ião mais comum, CO+, espalha a luz azul
preferencialmente à vermelha, a cauda de iões aparece ao olho humano em tons de azul.
Mais, a força magnética é muito forte e produz cordas, nós e correntes que distinguem
esta cauda da de poeira. Outra importante característica desta cauda é a sua orientação:
o vento solar atravessa o cometa a altas velocidades (cerca de 500 quilómetros por
segundo) e orienta a cauda de iões exactamente na direcção oposta à solar.
Porquê esta febre, agora, dos cometas?
Há várias razões. Do ponto de vista dos cientistas, o estudo destes curiosos
astros, muitos dos quais "nos visitam" regularmente nos céus, é uma espécie de
arqueologia. Na verdade, os cometas são o que resta dos primitivos constituintes básicos
do sistema solar. "Se se quer estudar a história do início da formação do sistema solar,
não vale a pena olhar para planetas como a Terra ou a Lua", disse à BBC News Online o
astrónomo John Davies, do Royal Observatory, em Edimburgo, explicando que "os
cometas são cápsulas do tempo em relação ao que o sistema solar era há 4,5 mil milhões
de anos". Esta não é, no entanto, a única razão. A verdade é que até agora não existia a
tecnologia necessária para arriscar manobras tão temerárias como as que a sonda
Rosetta está a tentar. De resto, a missão Rosetta é a consequência lógica de uma outra
pioneira, que a ESA lançou em 1986, e que constituiu um verdadeiro marco no estudo
dos cometas. Foi o lançamento da sonda Giotto, que em 1986 fez um voo rasante bem
sucedido ao cometa Halley. A Rosetta será um passo à frente e estará para os próximos
anos como a Giotto esteve para a década de 80. As missões agora em perspectiva têm
um valor acrescentado, só pelo facto de haver várias tecnologias envolvidas, com vários
ângulos de abordagem aos cometas. São utilizadas tecnologias novas e diferentes entre
si e haverá vários cometas em análise, o que permitirá recolher dados suficientes para
um estudo comparativo.
Embora a maioria dos humanos não trema mais ao avistar um cometa, eles ainda
inspiram medo por toda a Terra, desde Hollywood até aos cultos do fim do Mundo. Os
Estados Unidos até instalaram o NEAT (Near Earth Asteroid Tracking) especificamente
para nos guardarem dessas ameaças “divinas”. Contudo, embora tenham sido em
tempos mensageiros da desgraça, a abordagem científica moderna permitiu aliviar tais
preocupações. São a ciência e a razão que nos conduziram na luta contra este medo
desde o tempo dos anciãos. São a ciência e a razão que encorajaram o espírito Humano
suficientemente para se aventurar numa viajem até um cometa. São a ciência e a razão
que irão desvendar os segredos que eles encerram…
Bruno Silva
João Pedro Almeida
Escola Secundária de Alves Martins – Viseu
Clube da Ciência