As coisas pareciam ficar um pouco estranhas no campo da astronomia de raios-X quando o observatório NASA / ESA ROSAT começou a ver emissões de uma série de cometas. Essa descoberta em 1996 foi um enigma; como os raios X, mais comumente associados aos plasmas quentes, podem ser produzidos por alguns dos corpos mais frios do Sistema Solar? Em 2005, o observatório Swift da NASA foi lançado para observar alguns dos eventos mais energéticos do universo observável: explosões de raios gama (GRBs) e supernovas. Mas nos últimos três anos, Swift também provou ser um caçador de cometas especialista.
Se os raios X geralmente são emitidos por plasmas de milhões de Kelvin, como os raios X podem ser gerados por cometas compostos de gelo e poeira? Acontece que há uma peculiaridade interessante, pois os cometas interagem com o vento solar a 3AU da superfície solar, permitindo que a instrumentação projetada para observar as explosões mais violentas do Universo também estude os objetos mais elegantes perto de casa…
“Foi uma grande surpresa em 1996, quando a missão NASA-European ROSAT mostrou que o cometa Hyakutake estava emitindo raios-X”, Disse Dennis Bodewits, bolsista de pós-doutorado da NASA no Goddard Space Flight Center. "Após essa descoberta, os astrônomos pesquisaram nos arquivos ROSAT. Acontece que a maioria dos cometas emite raios X quando chega a cerca de três vezes a distância da Terra ao sol. ” E deve ter sido uma grande surpresa para os pesquisadores que supunham que o ROSAT só poderia ser usado para vislumbrar o flash transitório de um GRB ou supernova, possivelmente gerando o nascimento de buracos negros. Os cometas simplesmente não apareceram no design desta missão.
No entanto, desde o lançamento de outro caçador de GRB em 2005, o Swift Gamma-ray Explorer da NASA detectou 380 GRBs, 80 supernovas e… 6 cometas. Então, como um cometa pode ser estudado por equipamentos destinados a algo tão radicalmente diferente?
Quando os cometas começam sua órbita solar, que desafia a morte, eles esquentam. Suas superfícies congeladas começam a explodir gás e poeira no espaço. A pressão do vento solar faz com que o coma (a atmosfera temporária do cometa) ejete gás e poeira atrás do cometa, longe do sol. As partículas neutras serão levadas pela pressão do vento solar, enquanto as partículas carregadas seguirão o campo magnético interplanetário (FMI) como uma “cauda iônica”. Portanto, os cometas geralmente podem ser vistos com duas caudas, uma cauda neutra e uma cauda de íons.
Essa interação entre o vento solar e o cometa tem outro efeito: troca de carga.
Os íons de vento solar energético afetam o coma, capturando elétrons de átomos neutros. À medida que os elétrons se ligam aos seus novos núcleos pais (o íon do vento solar), a energia é liberada na forma de raios-X. Como o coma pode medir milhares de quilômetros de diâmetro, a atmosfera do cometa tem uma enorme seção transversal, permitindo que um grande número desses eventos de troca de carga ocorra. De repente, os cometas se tornam geradores significativos de raios-X à medida que são atingidos por íons de vento solar. A potência total produzida pelo coma pode superar um bilhão de watts.
A troca de carga pode ocorrer em qualquer sistema em que um fluxo quente de íons interaja com um gás neutro mais frio. O uso de missões como a Swift para estudar a interação de cometas com o vento solar pode fornecer um laboratório valioso para os cientistas entenderem as emissões de raios-X confusas de outros sistemas.
Fonte: Physorg.com
