Não estamos acostumados a tratar a poeira como um material valioso. Mas uma exceção é feita se chegar do espaço, ou melhor, do cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. Sua análise forneceu informações valiosas não apenas sobre o objeto celeste, mas também sobre a história do nosso sistema.
De 2014 a 2016 o cometa estudou o aparelho Rosette usando o instrumento COSIMA. Os pesquisadores estavam interessados em partículas de poeira ejetadas do núcleo cometário. Descobriu-se que metade da massa de cada partícula é representada por um material carbonoso com uma estrutura orgânica predominantemente macromolecular. A segunda metade não é minerais de silicato hidratado.
As ferramentas da Rosette ajudaram a entender melhor a natureza do 67P. Enquanto viaja ao redor do Sol, o cometa libera gás e poeira continuamente, formando um leve halo. Este fenômeno é explicado pela sublimação de gelos localizados no núcleo cometário (eles vão de um estado sólido para um estado gasoso). O gás entra na atmosfera de um cometa e traz consigo pequenas partículas de poeira.
A ferramenta ROSINA caracteriza e quantifica gases. A análise mostrou a composição: vapor de água, dióxido de carbono, monóxido de carbono, oxigênio molecular e muitas pequenas moléculas orgânicas consistindo de átomos de carbono, nitrogênio, hidrogênio e oxigênio. As câmeras on-board e o espectrômetro VIRTIS examinaram a superfície, demonstrando estruturas complexas: rochas, falhas, buracos, deslizamentos de terra e assim por diante. Mas é importante que a superfície seja escura (pode conter muito carbono orgânico) e tenha uma pequena quantidade de gelo.
À esquerda, a superfície do núcleo cometário observada pela sonda Rosetta. O gelo condensado sob a superfície sobe das profundezas de um cometa quando é aquecido pelo sol. O gás liberado captura pequenas partículas de poeira. À direita - o alvo do dispositivo COSIMA demonstra pequenos fragmentos de um núcleo com um tamanho de até 1 mm.
COSIMA é uma espécie de mini-laboratório físico-químico que coleta partículas de pó de cometa e mede suas características químicas. O dispositivo passou 2 anos na órbita de um cometa e recebeu mais informações do que os cientistas poderiam esperar (o dispositivo coletou 35.000 partículas com um diâmetro de até 1 mm).
Uma análise detalhada das partículas nos permitiu entender sua composição (oxigênio, carbono, silício, ferro, sódio, magnésio, cálcio, alumínio, etc.), bem como obter informações sobre a natureza química de alguns componentes. Por exemplo, cada partícula de poeira continha em massa cerca de 50% de material orgânico contendo carbono. Ele era macromolecular e, portanto, criado a partir de grandes estruturas. As medições mostraram que a composição do pó não depende da data de coleta das partículas. Ou seja, não há diferença entre a poeira ejetada mais perto do Sol ou mais. A composição também não depende do tamanho do pó ou da morfologia.
Material primário
Resultados semelhantes foram obtidos 30 anos atrás durante o estudo do cometa de Halley com as sondas de Giotto e Vega. Isso prova que os cometas estão entre os objetos de carbono mais ricos do sistema. Os cientistas acreditam que esta é uma evidência experimental direta. O alto coeficiente de abundância entre carbono e silício, obtido pela COSIMA, está muito próximo da proporção de sua abundância na fotosfera solar.
Além disso, os silicatos na poeira não mostram sinais perceptíveis de uma mudança na água líquida. Ou seja, é improvável que o material mude desde a formação do cometa. Seu estudo nos traz de volta quase 4,5 bilhões de anos atrás.
Os dados dos instrumentos Rosette nos permitiram divulgar completamente as características químicas do objeto. Hoje podemos dizer: se os cometas tiveram um papel importante no surgimento da vida terrestre, então o complexo componente macromolecular visto em 67P deveria dominar neles.
