Poeira de cometa - Comet dust
A poeira do cometa se refere à poeira cósmica que se origina de um cometa . A poeira do cometa pode fornecer pistas sobre a origem dos cometas. Quando a Terra passa por uma trilha de poeira de cometa, ela pode produzir uma chuva de meteoros .
Características físicas
Tamanho
A maior parte da poeira da atividade do cometa tem um tamanho de sub-micrômetro a aproximadamente micrômetro. No entanto, essa fração tem vida curta, pois a pressão da radiação faz com que eles escapem do Sistema Solar ou espiralem para dentro .
A próxima classe de tamanho são agregados grandes, "fofos" ou "do tipo cluster" dos grãos acima. Estes são tipicamente 20-100 micrômetros, um tamanho não arbitrário, mas observado quando os agregados porosos tendem a se fraturar ou compactar.
Partículas maiores são micrometeoróides , não poeira. Na ausência de uma definição do IAU , os grupos criaram suas próprias definições de poeira: menor que 100 micrômetros, 50, 40, 30 e 20 mícrons e <10 μm. Algumas dessas definições de poeira / micrometeorito são aproximadas ou ambíguas, algumas sobrepostas ou conflitantes.
A IAU divulgou uma declaração formal em 2017. Os meteoróides têm de 30 micrômetros a 1 metro, a poeira é menor e o termo "micrometeoróide" é desencorajado (embora não seja micrometeorito). O IMO observou a nova definição, mas ainda exibe uma definição anterior em seu site. O site da Sociedade Meteorítica mantém sua definição anterior, 0,001 cm. O AMS não publicou nenhuma definição rigorosa.
Composição
A poeira é geralmente condrítica em sua composição. Seus monômeros contêm silicatos máficos, como olivina e piroxênio . Os silicatos são ricos em forsterita e enstatita de alta temperatura de condensação . Como estes se condensam rapidamente, eles tendem a formar partículas muito pequenas, não se fundindo com gotículas.
Tal como acontece com meteoróides condríticos, as partículas contêm sulfeto de Fe (Ni) e GEMS (vidro com metal e sulfetos incorporados)
Várias quantidades de orgânicos ( CHON ) estão presentes. Embora os orgânicos sejam cosmicamente abundantes e a sua existência amplamente prevista em cometas, eles são espectralmente indistintos na maioria dos telescópios. Os orgânicos foram confirmados apenas por espectrometria de massa durante os voos da Halley . Alguns produtos orgânicos estão na forma de PAHs ( hidrocarbonetos aromáticos policíclicos ).
Inclusões muito pequenas de grãos presolares (PSGs) podem ser encontradas.
Poeira e origem do cometa
Os modelos para a origem dos cometas são:
- o modelo interestelar,
- o modelo do Sistema Solar,
- pilhas de entulho primordial,
- agregação de planetesimais no disco de poeira ao redor da região de Urano - Netuno ,
- cascas frias de material varridas pelo vento protoestelar .
As propriedades em massa da poeira do cometa, como densidade, bem como a composição química, podem distinguir entre os modelos. Por exemplo, as razões isotópicas do cometa e da poeira interestelar são muito semelhantes, indicando uma origem comum.
O 1) modelo interestelar diz que os gelos se formaram nos grãos de poeira na nuvem densa que precedeu o sol . A mistura de gelo e poeira então se agregou em um cometa sem modificação química apreciável. J. Mayo Greenberg propôs essa ideia pela primeira vez na década de 1970.
No modelo 2) do Sistema Solar, os gelos que se formaram na nuvem interestelar vaporizaram-se primeiro como parte do disco de acreção de gás e poeira ao redor do protosun. Os gelos vaporizados mais tarde solidificaram e se reuniram em cometas. Portanto, os cometas neste modelo teriam uma composição diferente daqueles cometas que foram feitos diretamente do gelo interestelar.
O 3) modelo de pilha de entulho primordial para a formação de cometas diz que os cometas se aglomeram na região onde Júpiter estava se formando.
A descoberta de Stardust de silicatos cristalinos na poeira do cometa Wild 2 implica que a poeira formada acima da temperatura do vidro (> 1000 K) na região do disco interno ao redor de uma jovem estrela quente, e foi radialmente misturada na nebulosa solar das regiões internas uma distância maior da estrela ou da partícula de poeira condensada no fluxo de gigantes ou supergigantes vermelhos evoluídos. A composição da poeira do cometa Wild 2 é semelhante à composição da poeira encontrada nas regiões externas dos discos de acreção ao redor de estrelas recém-formadas.
Um cometa e sua poeira permitem a investigação do Sistema Solar além das principais órbitas planetárias. Os cometas são distinguidos por suas órbitas; os cometas de longo período têm longas órbitas elípticas, inclinadas aleatoriamente em relação ao plano do Sistema Solar e com períodos superiores a 200 anos. Os cometas de curto período são geralmente inclinados a menos de 30 graus em relação ao plano do Sistema Solar, giram em torno do Sol na mesma direção anti-horária que a órbita dos planetas e têm períodos de menos de 200 anos.
Um cometa passará por uma série de condições diversas enquanto atravessa sua órbita. Para cometas de longo período, na maioria das vezes estará tão longe do Sol que será muito frio para que ocorra a evaporação dos gelos. Quando ele passa pela região do planeta terrestre, a evaporação será rápida o suficiente para soprar pequenos grãos, mas os maiores grãos podem resistir ao arrastamento e ficar para trás no núcleo do cometa , iniciando a formação de uma camada de poeira. Perto do Sol, a taxa de aquecimento e evaporação será tão grande que nenhuma poeira poderá ser retida. Portanto, a espessura das camadas de poeira que cobrem os núcleos de um cometa pode indicar a proximidade e a frequência com que o periélio de um cometa está do sol. Se um cometa tem um acúmulo de camadas espessas de poeira, ele pode ter passagens frequentes no periélio que não se aproximam muito do Sol.
Uma espessa acumulação de camadas de poeira pode ser uma boa descrição de todos os cometas de curto período, já que se pensa que camadas de poeira com espessuras da ordem de metros se acumularam nas superfícies dos núcleos de cometas de curto período. O acúmulo de camadas de poeira ao longo do tempo mudaria o caráter físico do cometa de curto período. Uma camada de poeira inibe o aquecimento dos gelos cometários pelo Sol (a poeira é impenetrável pela luz do sol e é um mau condutor de calor) e retarda a perda de gases do núcleo abaixo. Um núcleo de cometa em uma órbita típica de cometas de curto período diminuiria rapidamente sua taxa de evaporação ao ponto que nem uma coma ou cauda seriam detectáveis e poderiam aparecer para os astrônomos como um asteróide de baixo albedo próximo à Terra .
Outras assembléias e corpos
Partículas de poeira, auxiliadas por gelos e produtos orgânicos, formam "agregados" (menos frequentemente, "aglomerados") de 30 a centenas de micrômetros. Estes são fofos, devido ao empacotamento imperfeito de partículas de poeira do tipo aglomerado (grandes) e seu empacotamento imperfeito subsequente em agregados.
A próxima categoria de tamanho são os seixos, em escala de milímetros a centímetros. Seixos foram inferidos em 103P / Hartley 2 e fotografados diretamente em 67P / Churyumov-Gerasimenko. O uso astrofísico da palavra "seixo" difere de seu significado geológico . Por sua vez, o próximo termo geológico mais amplo, "calçada", foi omitido pelos cientistas da Rosetta .
Corpos ainda maiores são "pedregulhos" (escala decimétrica e acima) ou "pedaços". Raramente são vistos em coma, pois a pressão do gás costuma ser insuficiente para erguê-los a uma altitude significativa ou velocidade de escape.
Os blocos de construção dos cometas são os cometesimais putativos, análogos aos planetesimais . Se os cometesimais / planetesimais reais eram em escala de pedregulho, escala de pedregulho ou outro, tem sido um tópico chave na pesquisa do Sistema Solar e de exoplanetas.
(Mis) Uso do termo "poeira"
Na melhor das hipóteses, "poeira" é um substantivo coletivo para a porção não gasosa da coma e cauda (s). Na pior das hipóteses, o termo é um uso em inglês , bem compreendido pelos astrônomos da área, mas não pelo público em geral, professores e cientistas de outras áreas. Os sólidos maiores são mais propriamente chamados de "detritos" ou, para todos os não-gases, as "partículas" ou "grãos" gerais.
Cometa 2P / Encke
Encke é oficialmente um cometa rico em gás e pobre em poeira. Na verdade, Encke emite a maior parte de sua massa sólida como meteoróides ou "rochas", não como poeira. A ISO não mediu nenhuma evidência infravermelha de uma cauda de poeira cometária clássica devido a pequenas partículas.