A espaçonave Europa Clipper poderá em breve ser atingida por partículas carregadas arrancadas da cauda dos íons que fluem do cometa interestelar 3I/ATLAS.
Esta é uma nova previsão de dois investigadores europeus, cujo código informático lhes permite identificar quando uma nave espacial pode interagir com cometacauda e sol. O evento foi completamente inofensivo para a espaçonave, proporcionando um alinhamento raro e fortuito e uma oportunidade única de coletar amostras de material diretamente de cometas fora de regiões do universo.
“Quase não temos dados sobre interiores de cometas interestelares e cometas. Estrela Samuel Grant, do Instituto Meteorológico Finlandês, que liderou o estudo, disse ao Space.com. “Amostrar a cauda desta forma é a amostra direta mais próxima que podemos obter atualmente deste tipo de objeto e, portanto, de diferentes partes do objeto.” galáxia“.
No entanto, apesar das enormes oportunidades, existem muitos factores que podem ter um impacto negativo. lancha europa Detecte partículas carregadas do 3I/ATLAS. Por exemplo, o governo dos EUA continua a fechar. Isto é um problema porque o Europa Clipper está atualmente em modo cruzeiro enquanto continua a sua viagem Júpiter E nem todas as ferramentas estão ativadas. O alinhamento entre Europa Clipper, o cometa e o Sol ocorre entre 30 de outubro e 6 de novembro, e se o problema do desligamento não for resolvido até então, não está claro se os cientistas conseguiriam acordar Europa Clipper para fazer medições, mesmo que quisessem.
No entanto, se as medições puderem ser feitas, elas fornecerão informações sobre a composição dos cometas interestelares, permitindo comparações com os nossos próprios cometas. sistema solar.
Anatomia do Cometa
Os cometas têm duas caudas, que são formadas por partículas e poeira que sobem da superfície do cometa, ou por gases expelidos pelo cometa à medida que fica mais quente à medida que se aproxima do sol. O calor faz com que o gás abaixo da superfície se expanda e exploda.
A cauda de poeira do cometa é a mais proeminente e segue o caminho do cometa. Atualmente não há espaçonaves que possam sobrevoar 3I/Atlas’ Limpe a cauda e tire uma amostra.
A cauda de íons, entretanto, é uma história diferente.
“Estudamos corpos cometários porque eles agem como cápsulas do tempo, selando o material que se formou há bilhões de anos”, disse Grant. “Este material é ejetado à medida que se aproxima do Sol, e parte dele é levado para longe do Sol pelo vento solar, formando uma cauda iônica.”
porque é feito de vento solarirradiado do sol, a cauda do íon sempre aponta para longe do sol.
Entre 30 de outubro e 6 de novembro, o Europa Clipper será capaz de captar alguns dos íons entregues à espaçonave pelo vento solar a centenas de quilômetros por segundo.
Geraint Jones da Agência Espacial Europeia e investigador principal da missão Comet Interceptor, juntamente com Grant, foram capazes de prever o cruzamento de caudas de iões através do seu programa Tailcatcher, um código de computador que pode rastrear o movimento de pacotes de material do vento solar.
“Usamos a velocidade medida quando (os pacotes) chegam para rastrear o caminho que a espaçonave percorreu desde o Sol, e podemos comparar esse caminho com a posição do cometa”, disse Grant.
Os seus cálculos sugerem que o Europa Clipper poderia interceptar alguns pacotes de vento solar que estão suficientemente próximos do cometa para roubar alguns dos iões da sua cauda iónica.
O vento solar transporta iões do Sol, então como é que os cientistas diferenciam entre iões do vento solar e iões roubados de cometas?
“Os íons cometários podem ser distinguidos de várias maneiras, sendo a mais simples pela abundância química – em comparação com os íons cometários, os íons cometários contêm muito material mais pesado, especialmente íons aquáticos. próton “Além disso, o ato de carregar massa extra no vento solar causa uma desaceleração e desvio geral do fluxo do vento solar circundante”, disse Grant.
Probabilidade de chuva de partículas
A detecção bem-sucedida também depende das propriedades inerentes do vento solar. Primeiro, o vento solar tem de fluir na direção certa; embora sempre flua do sol, nem sempre é perfeitamente radial e, às vezes, flui em ângulo, caso em que pode perder o Europa Clipper.
Os ventos também têm de ser suficientemente fortes no momento certo para transportar os iões mais pesados até ao Europa Clipper. O cometa estará no periélio (seu ponto mais próximo do Sol) no dia 29 de outubro, quando estará em uma órbita de 126 milhões de milhas (200 milhões de quilômetros). Marte. Entretanto, o Europa Clipper, agora a mais de 300 milhões de quilómetros do Sol, já fez um voar por Marte no início deste ano.
Pelo lado positivo, à medida que o 3I/ATLAS se aproxima do Sol, a atividade no cometa continuará a aumentar. Se esta tendência continuar, a cauda iónica será mais larga no periélio, aumentando a probabilidade de Europa Clipper ser capaz de detectar alguns dos seus iões.
A nave espacial Hera da Agência Espacial Europeia está a caminho de um sistema duplo de asteróides Dídimos e Dimorphos também serão capazes de interceptar pacotes de vento solar transportando íons cometários entre 25 de outubro e 1º de novembro. No entanto, Hera não possui os instrumentos para medir as partículas carregadas e os campos magnéticos do vento solar. Este é certamente o caso do Europa Clipper, pois parte da sua missão é estudar o campo magnético e o ambiente de radiação de Júpiter e o seu impacto na Terra. Europa.
No entanto, nem Grant nem Jones são membros do Europa Clippers e, portanto, não têm voz sobre como ou se a equipe fará as medições.
Mas mesmo que o Europa Clipper falhe desta vez, o Tailcatcher já foi usado para prever com sucesso cruzamentos de cauda de íons antes, como o da Agência Espacial Europeia orbitador solar A nave espacial detectou iões do cometa C/2019 Y4 em 2020. O seu histórico de previsões bem sucedidas significa que será sem dúvida capaz de identificar cruzamentos de cauda no futuro – e talvez até mesmo o próximo cometa interestelar, sempre que ele aparecer.
Na verdade, a possibilidade de um cruzamento da cauda acrescenta uma dimensão extra ao estudo dos cometas. Em 2029, a Agência Espacial Europeia lançará a missão Comet Interceptor, que permanecerá no espaço até que os cientistas encontrem um cometa digno de uma visita de nave espacial. Cometas interestelares estão no topo da lista.
“O objetivo principal do interceptador de cometa é voar perto o suficiente de um cometa interestelar ou de longo período para obter amostras diretas da cabeleira e da cauda”, disse Grant, que não é membro da equipe do interceptador. “Se outra nave espacial pudesse passar pela parte superior da cauda num momento semelhante, seria uma grande oportunidade.”
A previsão de Grant e Jones sobre o cruzamento da cauda de íons foi publicada em pré-impressão arxiv Repositório de papel pré-impresso.
