Cometa

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Um cometa é um pequeno sistema solar corpo, de forma irregular, composto por gelo de água, gás congelado e poeira não volátil. Eles estão em órbitas muito excêntricas em torno do Sol, com apo apsides variando de 4 AU a 30 AU (no cinturão de Kuiper) e além. O tempo de vida relativamente curto dos cometas têm provocado um debate ainda incerto sobre as suas origens. Este debate é um dos mais importantes de todos os debates entre os criacionistas e os não-criacionistas [1][2][3][4][5][6] Estima-se que um cometa típico só possa orbitar o sol por cerca de 100.000 anos, dependendo de seu tamanho e para fazer corresponder esta estimativa com um universo de 4,5 bilhões de anos, os astrónomos seculares procuram inventar ideias como o surgimento de novos cometas em uma nuvem de oort.[7] O símbolo astronômico para cometas () consiste de um disco com uma cauda similar a uma cabeleira.


História de observação e exploração dos cometas

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Cometas como classe eram conhecidos dos antigos, e alguns dos cometas mais proeminentes e que são observados hoje aparecendo regularmente aparecem em registros antigos. Por exemplo, registros Chineses mencionam um cometa periódico a partir de 240 aC. Esse cometa é mais provável ser o cometa Halley, cujo descobridor, Edmond Halley, foi o primeiro a prever o reaparecimento de um cometa com antecedência. O cometa Halley também apareceu em 24 de abril de 1066, para os espectadores atônitos na Inglaterra antes da conquista da Inglaterra pelos normandos, como representado na Tapeçaria de Bayeux.[8]

De fato, os cometas têm sido observados por muito mais tempo na história. Os antigos Gregos chamavam-os de "estrelas do mal", que em grego é dys mal e astron uma estrela. Esta é a origem da moderna palavra desastre. A associação de cometas com eventos adversos ou profecias continuou tão recentemente quanto o século XX,quando o cometa Halley fez um encontro incomum próximo com a Terra.[9]

Hoje, os astrônomos amadores, muitas vezes descobrem cometas. Recentes pesquisas computadorizadas do céu agora encontram a maioria dos cometas que se aproximam do Sol.[3]

Partes de um cometa

O núcleo ou cabeça de um cometa é uma bola leve de rocha, poeira e gelo que se assemelha a uma bola de neve suja. À medida que um cometa se aproxima do Sol em 5 UA ou mais perto, a coma se forma. Esta é a base das duas caudas do cometa. O gelo começa a derreter e vaporizar, e o vento solar sopra as partículas liberadas para longe do sol. A poeira forma um cauda, ​​e os íons formam outra.[1]

Se pensa que os núcleos de cometas possam medir 16 quilômetros ao todo ou menos.[1] Um núcleo de cometa brilha com luz refletida apenas. A coma de um cometa absorve radiação ultravioleta e se torna fluorescente. Ao fazê-lo pode brilhar mais intensamente do que o núcleo.[2] Caudas de um cometa podem estender para 160 milhões km[1]e, assim, parecer maior do que a constelação de Ursa Maior, e, ocasionalmente, mais brilhante que a Via Láctea em si.

Desde 1981, com base em câmeras de satélite se têm repetidamente fotografado um número de objetos que atingem atmosfera da Terra e vaporizado. Estes poderiam ser de fato núcleos de cometas pequenos, cada um tão grande como uma casa. Surpreendentemente, esses objetos tendem a atingir a atmosfera com mais freqüência no início do outono do que no início do inverno. Alguns críticos afirmam que esses objetos são mero ruído da câmera, mas as experiências para replicar cometas do tamanho de uma casa conseguiram duplicar os efeitos observados.[6]

Chuvas de meteoros ocorrem frequentemente com cometas, conforme a terra passa através da cauda de poeira e algum do pó entra na atmosfera. Estranhamente, tais chuvas quase sempre ocorrem durante o final do verão ou no outono.[3]

Composição química

A porção de gelo de um cometa é formada principalmente por água, mas pode incluir outras substâncias. Estas incluem amoníaco, dióxido de carbono, monóxido de carbono, metano, e etano.[6][1]

Em 1998 e 1999, Meier et al. publicado pelo menos três artigos que mostram que os cometas são muito ricos em deutério ou hidrogênio "pesado". Isto incluiu água deuterada (HDO)[10][11] Isto incluía água deuterada e cianeto de hidrogénio deuterado (DCN)[12] Na verdade, eles têm o dobro da concentração de deutério que há nos mares da Terra e 20 a 100 vezes a concentração no resto do sistema solar. Em 1998, Meier afirmou categoricamente que

os cometas não podem ser a única fonte para os oceanos da Terra.

Em julho de 2004, a missão Stardust aproximou-se a menos de 150 quilômetros de cometa Wild 2 e foi capaz de amostrar a sua cauda e devolver as amostras para a Terra (Janeiro de 2006). O pó devolvido era cristalino e incluía material orgânico, água, gelo e muitos minerais terrestres. Estas incluíam alumínio, magnésio, cálcio e titânio.[6]

Um ano depois, em 4 de julho de 2005, a missão Deep Impact realizou a primeira análise direta da porção rochosa de um núcleo de cometa, com o lançamento de um projétil no cometa Tempel 1. O projéctil liberou muito material, incluindo silicatos, silicatos cristalinos, os minerais que normalmente se formam em água no estado líquido (formas de carbonato de cálcio e argilas), um material orgânico da composição ainda indeterminada, sódio, e um pó muito fino.[6]

Famílias de cometas

Por período

Astrônomos de hoje dividem os cometas em pelo menos em duas classes. A definição oficial de um cometa de curto-período é qualquer cometa tendo um período de 200 anos ou menos. Qualquer cometa tendo um período maior é denominado cometa de longo-período.[1][4]

Walt Brown observa que 205 cometas têm períodos de 100 anos ou menos, e 659 cometas têm períodos de 700 anos ou mais. Ele conta também com 50 cometas de período-intermediário com períodos entre esses dois valores.

Vários cometas de período muito longo, em órbitas quase parabólicas, são conhecidos. Nenhum cometa foi observado estar em órbitas hiperbólicas.

Pela Apsis

Cerca de 60% de todos os cometas de período curto pertencem a família Júpiter. Estes são cometas com apogeus variando entre 4 e 6 UA. Outros cometas de curto período tem afélios dentro do cinturão de Kuiper. Os cometas de longo período tem afélios calculados muito além do cinturão de Kuiper, a cerca de 50.000 UA.[6]

O periélios de todos os cometas variam entre 1 e 3 de AU.

Por inclinação

Cometas de curto período tendem a residir ou estar perto do plano da eclíptica. Cometas longos e intermediários podem ter qualquer inclinação de zero a 90 graus.[6]

Pela direção orbital

Cometas de curto período estão quase todos em órbitas progressivas. Mas mais do que a metade de todos os cometas de longo período estão em órbitas retrógradas.[6]

Quadro descritivo

A seguinte tabela, adaptada de Brown[6], dá características orbitais e composição dos 964 cometas até agora conhecidos:

atributo curto intermediário longo
Período < 100 a 100-700 a > 700 a
Número 205 50 659
Inclinação a eclíptica Normalmente baixo Baixa a alta Baixa a alta
Porção progressiva 93% 70% 47%
Porção retrógrada 7% 30% 53%

Duração da vida

Os cometas têm tempos de vida extremamente curtos. A maioria dos cometas periódicos, especialmente na família de Júpiter, têm expectativa de vida de 10.000[13] a 12,000 anos.[6] Um cometa pode fazer um número limitado de órbitas antes de todas as suas substâncias voláteis sublimarem fora, deixando para trás uma rocha semelhante a um asteróide. Certos objetos semelhante a asteróides, chamados damocloids, em órbitas altamente excêntricas ao redor do sol podem ser cometas inativos. 21 de tais objetos são conhecidos.[5] Algumas autoridades estimam que metade dos asteróides próximos á terra são de fato os restos de cometas.[3]

Origem

Teorias uniformitarianas/evolutivas

Brown[6] detalha várias teorias evolucionistas sobre a origem dos cometas.

Nuvem de Oort

A maioria dos astrônomos convencionais invoca a teoria nebular e afirmam que os cometas são restos que não conseguiram se agregar nos planetas e luas quando o sistema solar se formou.[1][4] A teoria clássica da nuvem de Oort afirma que a Nuvem de Oort, uma esfera medindo cerca de 50,000 UA de raio, se formou ao mesmo tempo que a nebula solar e, ocasionalmente, libera cometas no interior do sistema solar quando uma estrela (possivelmente a reputada Nemesis) passa. Jewitt[5] e outros propuseram ao invés que os cometas inicialmente se formaram próximos ou imediatamente além dos planetas gasosos gigantes. Alguns desses objetos persistem como objetos do cinturão de Kuiper. Outros passaram suficientemente perto dos gigantes de gás para ganhar energia suficiente para lançá-los em órbitas elevadas, onde eles finalmente formaram a nuvem de Oort e, alguns sugerem, continuam a reabastecer-lo.

Captura interestelar

Segundo esta teoria, o sol atravessa e perturba nuvens de poeira interestelar e gás. No processo ele captura um grande número de partículas, que agregam em cometas.

Chuva de meteoros

Os cometas se formam continuamente a partir de uma corrente de meteoros em várias órbitas ao redor do sol.

Vulcanismo

Os cometas são materiais vulcânicos ejetados, tanto dos vários gigantes de gás quanto de algumas de suas luas.

Planeta explodido

Um planeta originalmente na região hoje ocupada pelo cinturão de asteróides explodiu cerca de 3,2 milhões anos atrás. Os cometas observados atualmente e asteróides são os seus remanescentes.

Matéria orgânica

Muitos cometas contêm compostos orgânicos, incluindo metano e etano. Isto levou alguns cientistas a especular que os cometas tenham trazido para a Terra as primeiras "sementes" da vida.

Problemas para as teorias uniformitarianas

Muitos cometas têm vida que se estende por menos de 10.000 anos. De acordo com a teoria nebular, os cometas se formaram com o resto do sistema solar, há 4,6 bilhões de anos atrás. Os adeptos da teoria da captura interestelar tentam ligar a origem da matéria cometária com o big bang, que, eles dizem, aconteceu cerca de 13,7 bilhões de anos atrás. Mas, nesse caso, todos os cometas de curto período deveriam ter desaparecido. Isto é especialmente verdadeiro para a família de Júpiter. Mesmo que o cinturão de Kuiper seja a fonte de cometas de curto período, tais cometas teriam que perder muita energia cinética a fim de se estabelecer em órbitas de curto afélio da família de Júpiter. Isso levanta a questão de como e onde eles perderam essa energia.[6]

Brown lista muitos outros problemas para várias teorias uniformitarianas colocados pelos cometas:

  1. Cometas formam por acreção de gelo de água e outros materiais. Isto explica porque os cometas geralmente têm a consistência de bolas de neve e não de blocos rígidos de gelo. A acreção de uma nebulosa solar nunca foi satisfatoriamente modelada. A acreção requer a liberação repentina de um fluxo de matéria para além da esfera de influência gravitacional de um outro corpo, e numa região em que a matéria possa formar rapidamente a sua própria, esfera crescente de influência. As condições putativas da nebulosa solar não atendem a esse requisito.
  2. Grandes quantidades de gelo de água foram observados nos pólos da Lua, no planeta Mercúrio, e agora, mais recentemente, em Marte. Por que o gelo não evapora, particularmente a partir da Lua e Mercúrio, onde as pressões atmosféricas são insignificantes, nunca foi explicado.
  3. Pó cristalino pode formar a partir de um planeta explodido, mas não é susceptível de se formar em qualquer dos outros modelos propostos.
  4. Se cometas formados na região da suposta nuvem de Oort, eles não atingiriam órbitas quase parabólicas.
  5. O modelo original da nuvem de Oort e o modelo de captura interestelar tenderiam a produzir periélios com alinhamentos previsíveis. O periélios de cometas são quase completamente aleatórios.
  6. De qualquer um dos modelos de nuvem de Oort seria esperado se produzir cometas com órbitas hiperbólicas. Nenhuma órbita de cometas como estas já foi observada.
  7. Os periélios observados, variando de 1 a 3 UA, são incompatíveis com qualquer origem dos cometas além de três UA. Por isso, os cometas teriam que formar no cinturão de asteróides ou mais perto do sol.
  8. A nuvem de Oort, se existir, não pode ser a fonte de cometas de curto período. Mas Gerard P. Kuiper formou a hipótese do cinturão de objetos que leva seu nome para explicar esta discrepância.
  9. A família dos cometas de Júpiter, não pode ter vindo de uma explosão planetária em 3 UA do sol, ou de qualquer outra fonte que não seja descrita acima da ejeção vulcânica de Júpiter.
  10. Se os cometas se formaram na região dos gigantes de gás e mais tarde foram lançados para a nuvem de Oort, muitos dos cometas observados agora teriam se destruído um ao outro há muito tempo.
  11. A atual composição dos cometas não pode ter resultado de ejeção vulcânica de um gigante gasoso.
  12. A proporção de deutério incomum em cometas, e somente em cometas, faz a sua origem a partir de qualquer nebulosa solar ou uma nuvem de poeira interestelar muito problemática. A concentração preferencial de deutério é a observação mais difícil de explicar.
  13. Os pequenos cometas observados recentemente atingindo a terra não deveriam ser observados se os cometas se tivessem originado além de 3 UA.
  14. As crateras de meteoros observadas são principalmente superficiais e, portanto, incompatíveis com a formação de cometas dentro da região mais interna do sistema solar milhões ou bilhões de anos atrás. Isto milita contra os modelos de planeta-explodido e os modelos de nuvem de Oort revistos.

Para mais detalhes, consulte a tabela de Brown das várias teorias de origem dos cometas e quão bem (ou mal) explicam a evidência.

Teoria criacionista

Brown propõe uma teoria radicalmente diferente para a origem dos cometas: que eles se originaram a partir de matéria ejetada para o espaço durante o dilúvio global. De acordo com a sua teoria das hidroplacas, as águas do dilúvio romperam através de uma ruptura da crosta terrestre que persiste até hoje como o sistema da Dorsal Meso-Oceânica. Esta água era extremamente quente e sob tremenda pressão. Brown estima que menos de um por cento foi lançada ao espaço. No processo, as bordas da crosta na ruptura desintegraram, e muito do seu material foi ejetado com a água.

O material ejetado facilmente alcançou a velocidade de escape e logo passou além da influência gravitacional da Terra. Algumas das rochas abruptamente formaram esferas de influência por si próprias e atraíram a água circundante através de acreção gravitacional. Brown calcula que o material ejetado incluiu massa suficiente para 50.000 cometas, muito mais do que até agora têm sido observado.

Grande parte da água caiu sobre a lua e os planetas Mercúrio e Marte, onde se condensou e congelou nas regiões polares. A teoria das hidroplacas também afirma que muitas das rochas caíram para a lua e, assim, criaram as crateras e mares lunares observados hoje.

Muitos dos cometas foram ejetados em órbitas hiperbólicas, para nunca mais voltar para o interior do sistema solar. Outros foram lançados em órbitas quase-parabólicas, imediatamente ou sob a influência dos gigantes de gás.

As altas concentrações de deutério refletem a composição inicial dos oceanos subcrustais. A matéria orgânica veio da terra e nunca foi introduzida na Terra pelos cometas.

Problemas para a teoria das hidroplacas

A teoria das hidroplacas tem dois problemas conhecidos:

  1. Cometas quase-parabólicos muitas vezes têm períodos muito longos. Seu lançamento, em um evento ocorrido 4.400 anos atrás é difícil de explicar. Mas nenhum deles pode ter recebido um impulso gravitacional de Júpiter ou algum outro gás gigante. Além disso: sempre que qualquer objeto passa para além da órbita de um outro corpo no sistema solar (especialmente um gigante de gás), torna-se então sujeito à atração gravitacional adicional do objeto, além de qualquer outro objeto mais próximo do sol do que o objeto índice acontece ser. Então pode um cometa parecer ter um período mais longo do que a história da terra projetada. Mas esse período assume uma massa constante "primária" combinada. Quando um cometa passa Júpiter, Saturno, Urano, Netuno, e então o Cinturão de Kuiper, viola essa condição. Então tal cometa tem um período mais curto do que seria de outro modo previsto. Quando ele volta para o sol, e mais uma vez se move para dentro de vários objetos, ele não está mais sujeito à sua influência gravitacional.
  2. Humphreys deu seguimento ao seu modelo para a criação de campos magnéticos planetários[14] e calculou que a Lua sofreu dois bombardeios, nenhum dos quais estavam em prazos compatíveis com o dilúvio global. De acordo com Humphreys, os mares lunares se formaram três séculos após a queda do homem, e as crateras visíveis se formaram cerca de um século depois do dilúvio. Se a maioria dos cometas, asteróides, e meteoróides agora observados foram material ejetado do dilúvio, então eles poderiam ter submetido a lua (e outras luas do sistema solar) a um bombardeio pesado de um século depois e formou as crateras. Mas eles não poderiam ter se formado os Mares lunares. Ou eles poderiam? O modelo de Humphreys tem os seus próprios problemas, não menos do que é que, não leva em conta a presença das "concentrações de massa" na Lua que só pode permanecer a partir de sete impactos pesados ​​que foram fortes o suficiente para:
    1. fazer cair a Lua para uma órbita mais baixa, e
    2. Travar a lua gravitalmente na Terra.

Estes problemas são, em todo o caso, distintamente menores em comparação com o grande número de dificuldades importantes para as teorias uniformitarianas.

Referências

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Yeomans, Donald K. (2005). Comet. World Book Online Reference Center. Página visitada em 27 de Setembro de 2012.
  2. 2,0 2,1 Hamilton, Calvin J. "Comet Introduction." Views of the Solar System, 1997-2005. Accessed July 20, 2008.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Arnett, William. "Comets." The Nine8 Planets, May 1, 2003. Accessed July 20, 2008.
  4. 4,0 4,1 4,2 Authors unnamed. "Comets." <http://www.space.com/>, n.d. Accessed July 20, 2008.
  5. 5,0 5,1 5,2 Jewitt, David C. "Comet page." December 9, 1997. Accessed July 20, 2008.
  6. 6,00 6,01 6,02 6,03 6,04 6,05 6,06 6,07 6,08 6,09 6,10 6,11 Brown, Walter. "The Origin of Comets." In the Beginning: Compelling Evidence for Creation and the Flood, online book, 1995-2008. Accessed July 20, 2008.
  7. Lisle, Jason. Taking Back Astronomy. Green Forest, AR: Master Books, 2007. p. 68-69. ISBN 978-0-89051-471-9
  8. Crack, Glen Ray. "Bayeux Tapestry Highlights Part 3, Image 1." <http://www.hastings1066.com/>, 10 de Janeiro de 1998. Acessado em 20 de Julho de 2008.
  9. Newburn, Ray. "NASA's Blazing the Trail to Understand Comets." JPL, NASA, November 21, 2003. Accessed July 20, 2008.
  10. Meier, Roland, Owen, Tobias C., Matthews, Henry E., et al. "A Determination of the HDO/H₂O Ratio in Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp)." Science, 279(5352):842-844, February 6, 1998. doi:10.1126/science.279.5352.842 Accessed July 20, 2008.
  11. Meier, Roland, and Owens, Tobias C. "Cometary Deuterium". Space Science Review, 90(1-2):33-43, 1999. Cited in Niemann HB, Atreya SK, Bauer SJ, et al. "The abundances of constituents of Titan’s atmosphere from the GCMS instrument on the Huygens probe." Nature, 438:779-784, 2005. doi:10.1038/nature04122 Accessed July 20, 2008.
  12. Meier, Roland, Owen, Tobias C., Jewitt, David C., et al. "Deuterium in Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp): Detection of DCN." Science 279(5357):1707-1710, March 13, 1998. doi:10.1126/science.279.5357.1707 Accessed July 20, 2008.
  13. Humphreys, D. Russell. "ICR Article: Evidence for a Young World." Institute for Creation Research, n.d. Accessed July 20, 2008
  14. Humphreys, D. R. "The Creation of Planetary Magnetic Fields." Creation Research Society Quarterly 21(3), December 1984. Acessado em 29 de abril de 2008.

Ver também