O que fez o cometa cantar?
No ano passado o consórcio de Plasma de Rosetta (RPC) anunciou que o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, nave ESA Rosetta tem estudado em detalhe desde agosto de 2014, estava cantando no espaço. Agora, em um artigo publicado na revista de acesso aberto a União Europeia de Geociências Annales Geophysicae, a equipe da RPC revela mais detalhes sobre a canção de 67P/C-G, incluindo porque o cometa estava cantando.
Os sons 'emitidos por 67P/C-G são oscilações no campo magnético em torno do cometa. Seu ambiente de espaço é permeado pelo vento solar – um fluxo contínuo de gás eletricamente carregado (chamado plasma) e linhas de campo magnético amarradas ao longo do sol – que interage com a atmosfera de gás-poeira do cometa. Uma consequência desta interação é uma magnetosfera induzida de cometária. Em outras palavras, mesmo que o núcleo de 67P/C-G não tem nenhum campo magnético própria (conforme anunciado na assembleia-geral EGU deste ano), atmosfera ou coma do cometa é magnetizado.
Conforme relatado no Annales Geophysicae, o magnetômetro RPC em Rosetta começou a detectar flutuações de amplitude grande neste campo magnético à chegada da nave espacial no cometa em 6 de agosto de 2014. Há quatro meses, até novembro de 2014, a equipe da RPC detectou cerca de 3000 casos de atividade das ondas com freqüências de cerca de 40 MHz.
"É emocionante porque é completamente novo para nós. Não esperávamos isso e ainda estamos trabalhando para compreender a física do que está acontecendo,"disse o investigador principal de RPC Karl-Heinz Glassmeier na época ESA relatou a descoberta das ondas 'cometa cantando' no blog Rosetta. Glassmeier é a cabeça de física espacial e espaço sensorial na Technische Universität Braunschweig, Alemanha e o autor sênior do Annales Geophysicae papel.
Esta observação levou a equipe um pouco de surpresa porque é a primeira detecção de ondas desta natureza em um cometa. Em encontros cometários anteriores, tais como o International Cometary Explorer e Sakigake sobrevôo de nave espacial de cometas Giacobini-Zinner e Halley, investigadores mediram atividade das ondas com freqüências umas 10 vezes menor.
A diferença no caso 67P/C-G é que, como Rosetta viajou ao lado do cometa, os instrumentos podem medir o campo magnético por um longo tempo, e enquanto o cometa era ainda relativamente longe do sol. Os instrumentos RPC coletaram os dados relatados no estudo novo, enquanto o cometa estava entre 400 a 540 milhões de quilómetros do sol. Neste ponto, a atividade do cometa foi baixa: ele não estava expulsando um monte de gás e poeira no espaço, e a magnetosfera induzida estava começando a forma.
Desde que a canção 67P/C-G canta nesta fase inicial é muito diferente do clássica 'soa' detectado em cometas mais perto do sol, a equipe concluiu um novo mecanismo deve gerar as 40 MHz ondas. (Se você está interessado em descobrir mais sobre a diferença entre os dois tipos de sons dos cometas e os processos que gerá-los, leia a explicação mais detalhada fornecida pelo K.-H. Glassmeier abaixo.)
Quando canção misteriosa RPC cientistas primeiro descoberto 67P/C-G, suspeitavam que isso tinha algo a ver com atividade do cometa – mesmo se baixa – e as partículas neutras, que ela libera no espaço. Radiação ultravioleta do sol causa a ionização destes átomos e moléculas, incluindo as moléculas de água. No ambiente de plasma ao redor do núcleo do cometa, os íons recém-nascido mover perpendicular ao campo magnético, formando o que é chamado uma corrente elétrica de cruz-campo. Acontece que esta corrente é instável, e em última análise, é o que faz o cometa cantar.
"O processo físico é um pouco difícil de entender sem uma compreensão mais profunda da física de plasma, mas podemos usar uma analogia simples para ter uma melhor idéia do que está acontecendo," diz Glassmeier. "Considere sua mangueira de jardim. Se você iniciar o fluxo de água, há uma chance de que a mangueira começa a oscilar, gerando ondas. Isto é sobre o que acontece no plasma. Claro, o fluxo que temos na situação dos cometas não é como a água, mas é um fluxo de partículas carregadas. Mas de alguma forma, a analogia é apropriada."
Esquerda para responder perguntas é se 67P/C-G continua a cantar a mesma canção como se aproximam do sol, e se ele começa a emitir sons cometários mais clássicas.
Glassmeier diz que RPC instrumentos detectaram que a 40 MHz ondas pelo menos até fevereiro deste ano, quando Rosetta era cerca de 350 milhões de quilómetros do sol. "Em torno deste tempo, a atividade está mudando, outras características aparecer, a região de interação do plasma torna-se muito mais violenta. Ondas de cometa cantando ainda estão presentes, mas enterrado sob uma variedade de outras características que estamos actualmente a tentar compreender."
"Se observamos também o tipo clássico de ondas cometários, como aqueles observados em Halley, é muito difícil de julgar. Estamos fortemente trabalhando na mais longe, analisando a dinâmica desta região para descobrir mais."- What made the comet sing? -"-[ESA]
ESA Rosetta, Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenk - ACPlanetas