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Uma vez que o período de um objeto não depende da massa desse objeto em órbita, os períodos orbitais comets’ permanecem inalterados devido à perda de massa.
Os períodos de cometas diminuem porque perdem
massa cada vez que se aproximam do Sol?
Robert Bailey
Conover, Wisconsin
Ótima pergunta! Assumindo que youilitre se
refere especificamente ao período orbital — em outras palavras, quanto tempo os
cometas levam para fazer uma revolução ao redor do Sol, ou um cometa “year” —
de acordo com a física básica, o período de um objeto não depende da massa
desse objeto em órbita e, em vez disso, apenas no tamanho da órbita e na massa
do corpo central que está sendo orbitado (neste caso, o Sol). Então, se parte
da massa de um cometa desapareceu de repente um dia, seu período orbital deve permanecer
inalterado.
No mundo real, no entanto, a massa não
desaparece simplesmente — tem que ir a algum lugar. Em um caso de cometa, o
gelo se transforma em gás quando aquecido pelo Sol, e esse gás escapa para o
espaço (um processo chamado de desgaseificação), geralmente também levando
alguma quantidade de poeira junto com ele.
A emissão de gases cometários transporta massa
e impulso de forma diferente em cometas diferentes, dependendo de suas
circunstâncias. Para alguns cometas, o gás e a poeira podem escapar mais ou
menos uniformemente sobre toda a superfície do cometa, como um cubo de gelo
derretido. Em outros casos, gás e poeira podem escapar de um local específico
em uma direção preferida, como um balão que foi explodido, mas não amarrado, e
depois liberado. O material que escapa pode causar mudanças significativas na
órbita de um cometa, agindo como motores de foguetes naturais, com as mudanças
exatas dependendo da direção, velocidade e quantidade do gás e poeira que
escapam.
Por esta razão, os astrônomos procuram
regularmente mudanças orbitais cada vez que os cometas retornam perto do Sol e
atualizam essas órbitas conforme necessário, levando a catálogos de referência
listando múltiplas órbitas para alguns cometas, correspondendo a cada retorno
se as mudanças forem grandes o suficiente. Além de ter o benefício prático de
manter as órbitas dos cometas atualizadas para que possamos continuar a prever
com precisão quando e onde elas aparecerão no céu, o rastreamento de mudanças
orbitais durante aproximações próximas ao Sol também é de interesse científico
para os pesquisadores de cometas, pois fornece um meio para rastrear
indiretamente a evolução da força e outros detalhes de uma gaseificação de
cometas ao longo do tempo.
Com relação à sua pergunta específica, o
período orbital nem sempre diminui cada vez que um cometa se aproxima do Sol,
mas pode aumentar, diminuir ou permanecer o mesmo, dependendo dos detalhes da
liberação de gases do cometa durante essa aproximação próxima ao Sol. Além do
período, outros aspectos da órbita de um cometa que podem mudar devido à
desgaseificação incluem o tamanho da órbita, o quão alongada é a órbita e a
inclinação da órbita em relação ao resto do sistema solar. Então, essas são
todas as mudanças que os astrônomos procurarão cada vez que os cometas se
aproximarem do Sol. E, em alguns casos, alterações orbitais em um pequeno
objeto do sistema solar podem ser usadas pelos astrônomos para inferir a
presença de desgaseificação quando pode não ser diretamente observável por
algum motivo, como no caso do objeto interestelar 1I/2017 U1 ‘Oumuamua.
Além dos efeitos da desgaseificação, as
órbitas dos cometas também estão mudando constantemente simplesmente devido às
atrações gravitacionais concorrentes dos principais planetas do sistema solar.
Embora a força gravitacional do Sunilit seja de longe a maior força que afeta a
órbita de um cometa, a gravidade comparativamente mais fraca dos planetas ainda
pode influenciar as órbitas dos cometas de maneiras significativas. Como o
maior planeta do sistema solar, Júpiter tem a influência mais forte após o Sol,
mas mesmo planetas menores como Saturno, Marte ou Terra podem produzir
pequenas, mas notáveis mudanças nas órbitas dos cometas, especialmente para
cometas que passam perto desses mundos. Tal como acontece com a
desgaseificação, as mudanças na órbita de um cometa devido à influência
gravitacional combinada dos principais planetas dependerão dos detalhes exatos
dessas interações, e os parâmetros orbitais podem aumentar, diminuir, aumentar
e diminuirou permaneça o mesmo como resultado. Para a maioria dos cometas que
passam extremamente perto de um planeta, essas mudanças são tipicamente mais
sutis em comparação com as causadas pela desgaseificação, mas podem se somar ao
longo do tempo e, portanto, não podem ser ignoradas pelos astrônomos
interessados em rastrear as órbitas dos cometas por longos períodos de tempo.
Assim como a Terra, os cometas também giram em
um eixo (ou às vezes caem em vários eixos, como um pião oscilante, mas isso é
um tópico para outro dia!) enquanto orbitam o Sol. O tempo que leva para girar
uma vez — um “day” num cometa — também é chamado de período, mas neste caso, é
especificamente chamado de período de rotação. Apenas no caso de youilitre
referindo-se a este tipo de período em vez do período orbital, o período de
rotação também pode mudar devido à desgaseificação cometária e pelas mesmas razões.
Mais uma vez, tal como acontece com as alterações do período orbital, o período
de rotação pode aumentar ou diminuir dependendo dos detalhes de um determinado
cometa, ultrapassando — principalmente as posições, direções e intensidades de
quaisquer jatos cometários.
Henry Hsieh
Cientista Sênior, Planetary Science Institute, Honolulu, Havaí
