Cometa Hale-Bopp -Comet Hale–Bopp

C/1995 O1 (Hale-Bopp)
Cometa Hale-Bopp 1995O1.jpg
Cometa Hale-Bopp, pouco depois de passar o periélio em abril de 1997
Descoberta
Descoberto por
Data da descoberta 23 de julho de 1995

Designações alternativas
Características orbitais A
Época 2450460.5
Arco de observação 8,48 anos
Tipo de órbita Cometa de longo período
Afélio 370,8 UA
Periélio 0,914 UA
Semi-eixo maior 186 UA
Excentricidade 0,995086
Período orbital 2520–2533 anos
( Baricêntrica 2391 anos)
Inclinação 89,4°
Dimensões 40–80 km (25–50 milhas)
Núcleo albedo 0,01–0,07
Último periélio
Próximo periélio 4385 ± 2,0 AD

O cometa Hale-Bopp (formalmente designado C/1995 O1 ) é um cometa que foi um dos mais observados do século 20 e um dos mais brilhantes observados por muitas décadas.

Alan Hale e Thomas Bopp descobriram o Cometa Hale-Bopp separadamente em 23 de julho de 1995, antes de se tornar visível a olho nu . É difícil prever o brilho máximo de novos cometas com algum grau de certeza, mas Hale-Bopp atingiu e superou a maioria das previsões quando passou pelo periélio em 1º de abril de 1997, atingindo cerca de magnitude -1,8. Foi visível a olho nu por um recorde de 18 meses, devido ao seu tamanho maciço de núcleo. Este é o dobro do tamanho do Grande Cometa de 1811 , o recordista anterior. Assim, Hale-Bopp foi apelidado de o grande cometa de 1997.

Descoberta

O cometa foi descoberto independentemente em 23 de julho de 1995, por dois observadores, Alan Hale e Thomas Bopp , ambos nos Estados Unidos.

Hale passou muitas centenas de horas procurando cometas sem sucesso, e estava rastreando cometas conhecidos de sua garagem no Novo México quando encontrou Hale-Bopp pouco depois da meia-noite. O cometa tinha uma magnitude aparente de 10,5 e estava perto do aglomerado globular M70 na constelação de Sagitário . Hale primeiro estabeleceu que não havia nenhum outro objeto do céu profundo perto de M70, e então consultou um diretório de cometas conhecidos, descobrindo que nenhum deles estava nesta área do céu. Uma vez que ele estabeleceu que o objeto estava se movendo em relação às estrelas de fundo, ele enviou um e-mail para o Bureau Central de Telegramas Astronômicos , a câmara de compensação para descobertas astronômicas.

Bopp não possuía um telescópio . Ele estava com amigos perto de Stanfield, Arizona , observando aglomerados de estrelas e galáxias quando por acaso cruzou o cometa enquanto estava na ocular do telescópio de seu amigo. Ele percebeu que poderia ter visto algo novo quando, como Hale, verificou seus mapas estelares para determinar se algum outro objeto do céu profundo estava perto de M70 e descobriu que não havia nenhum. Ele alertou o Bureau Central de Telegramas Astronômicos por meio de um telegrama da Western Union . Brian G. Marsden , que dirigia o escritório desde 1968, riu: "Ninguém mais manda telegramas. Quero dizer, quando o telegrama chegou aqui, Alan Hale já havia nos enviado três e-mails com coordenadas atualizadas".

Na manhã seguinte, foi confirmado que se tratava de um novo cometa e recebeu a designação C/1995 O1. A descoberta foi anunciada na circular 6187 da União Astronômica Internacional .

Observação precoce

A posição orbital de Hale-Bopp foi calculada como 7,2  unidades astronômicas (UA) do Sol, colocando-o entre Júpiter e Saturno e, de longe, a maior distância da Terra em que um cometa foi descoberto por amadores. A maioria dos cometas a esta distância são extremamente fracos e não mostram atividade discernível, mas Hale-Bopp já tinha um coma observável . Uma imagem de pré -recuperação tirada pelo Telescópio Anglo-Australiano em 1993 mostrou o cometa então despercebido a cerca de 13 UA do Sol, uma distância na qual a maioria dos cometas é essencialmente inobservável. ( O Cometa Halley era mais de 100 vezes mais fraco à mesma distância do Sol.) A análise indicou mais tarde que o seu núcleo cometa tinha 60±20 quilómetros de diâmetro, aproximadamente seis vezes o tamanho do Cometa Halley .

Sua grande distância e atividade surpreendente indicaram que o cometa Hale-Bopp pode se tornar muito brilhante quando atingiu o periélio em 1997. No entanto, os cientistas de cometas estavam cautelosos - os cometas podem ser extremamente imprevisíveis, e muitos têm grandes explosões a grande distância apenas para diminuir o brilho mais tarde . O cometa Kohoutek , em 1973, foi apontado como um "cometa do século" e acabou não sendo espetacular.

Periélio

O cometa tornou-se uma visão espetacular no início de 1997.
Mapa estelar do caminho com movimento de 14 dias marcado

Hale-Bopp tornou-se visível a olho nu em maio de 1996 e, embora sua taxa de brilho tenha diminuído consideravelmente durante a segunda metade daquele ano, os cientistas ainda estavam cautelosamente otimistas de que se tornaria muito brilhante. Estava alinhado demais com o Sol para ser observável em dezembro de 1996, mas quando reapareceu em janeiro de 1997 já era brilhante o suficiente para ser visto por qualquer pessoa que o procurasse, mesmo de grandes cidades com céus poluídos pela luz .

A Internet era um fenômeno crescente na época, e vários sites que acompanhavam o progresso do cometa e forneciam imagens diárias de todo o mundo se tornaram extremamente populares. A Internet desempenhou um grande papel no incentivo ao interesse público sem precedentes no cometa Hale-Bopp.

À medida que o cometa se aproximava do Sol, ele continuou a brilhar, brilhando na magnitude 2 em fevereiro, e mostrando um crescente par de caudas , a cauda de gás azul apontando diretamente para longe do Sol e a cauda de poeira amarelada curvando-se ao longo de sua órbita. Em 9 de março, um eclipse solar na China, Mongólia e leste da Sibéria permitiu que os observadores vissem o cometa durante o dia. Hale-Bopp teve sua maior aproximação da Terra em 22 de março de 1997, a uma distância de 1.315  UA .

Ao passar pelo periélio em 1º de abril de 1997, o cometa se tornou uma visão espetacular. Brilhava mais do que qualquer estrela no céu, exceto Sirius , e sua cauda de poeira se estendia de 40 a 45 graus no céu. O cometa era visível bem antes do céu ficar totalmente escuro a cada noite e, embora muitos grandes cometas estejam muito próximos do Sol ao passarem pelo periélio, o cometa Hale-Bopp foi visível a noite toda para observadores do hemisfério norte .

Depois do periélio

Após sua passagem pelo periélio, o cometa se moveu para o hemisfério celeste sul . O cometa foi muito menos impressionante para os observadores do hemisfério sul do que tinha sido no hemisfério norte, mas os sulistas foram capazes de ver o cometa gradualmente desaparecer durante a segunda metade de 1997. As últimas observações a olho nu foram relatadas em dezembro de 1997, o que significava que o cometa permaneceu visível sem ajuda por 569 dias, ou cerca de 18 meses e meio. O recorde anterior havia sido estabelecido pelo Grande Cometa de 1811 , que ficou visível a olho nu por cerca de 9 meses.

O cometa continuou a desaparecer à medida que recuava, mas ainda era rastreado pelos astrônomos. Em outubro de 2007, 10 anos após o periélio e a uma distância de 25,7 UA do Sol, o cometa ainda estava ativo, conforme indicado pela detecção do coma induzido por CO. Imagens do Observatório Espacial Herschel tiradas em 2010 sugerem que o cometa Hale-Bopp está coberto por uma camada de gelo fresco. Hale-Bopp foi novamente detectado em dezembro de 2010, quando estava a 30,7 UA do Sol, e em 7 de agosto de 2012, a uma distância de 33,2 UA do Sol.

Alterações orbitais

Hale-Bopp no ​​periélio em 1 de abril de 1997
Animação da órbita Hale-Bopp
Vista polar
Vista equatorial
   Hale–Bopp  ·   Mercúrio  ·   Vênus   ·   Terra  ·   Marte   ·   Júpiter

O cometa provavelmente fez seu periélio anterior há 4.200 anos, em julho de 2215 aC. A aproximação mais próxima estimada da Terra foi de 1,4 UA, e pode ter sido observada no antigo Egito durante o reinado da 6ª dinastia do faraó Pepi II (Reino: 2247 – c. 2216 aC). A pirâmide de Pepi em Saqqara contém um texto referindo-se a uma "estrela nhh" como companheira do faraó nos céus, onde " nhh " é o hieróglifo para cabelos longos.

Hale-Bopp pode ter tido uma quase colisão com Júpiter no início de junho de 2215 aC, o que provavelmente causou uma mudança dramática em sua órbita, e 2215 aC pode ter sido sua primeira passagem pelo Sistema Solar interno da nuvem de Oort . A órbita atual do cometa é quase perpendicular ao plano da eclíptica , portanto, aproximações mais próximas dos planetas serão raras. No entanto, em abril de 1996, o cometa passou a 0,77 UA de Júpiter , perto o suficiente para que sua órbita fosse afetada de forma mensurável pela gravidade do planeta . A órbita do cometa foi consideravelmente encurtada para um período de aproximadamente 2.533 anos, e retornará ao Sistema Solar interior por volta do ano 4385. Sua maior distância do Sol ( afélio ) será de cerca de 370 UA, reduzida de cerca de 525 UA.

A probabilidade estimada de Hale-Bopp atingir a Terra em futuras passagens pelo Sistema Solar interno é remota, cerca de 2,5 × 10 −9 por órbita. No entanto, dado que o núcleo do cometa tem cerca de 60 km de diâmetro, as consequências de tal impacto seriam apocalípticas. Weissman estima conservadoramente o diâmetro em 35 km; uma densidade estimada de 0,6 g/cm 3 então dá uma massa cometária de 1,3 × 10 19 g. A uma velocidade de impacto provável de 52,5 km/s, a energia de impacto pode ser calculada como 1,9×10 32 ergs , ou 4,4×10 9 megatons , cerca de 44 vezes a energia estimada do evento de impacto KT .

Ao longo de muitas órbitas, o efeito cumulativo de perturbações gravitacionais em cometas com altas inclinações orbitais e pequenas distâncias de periélio é geralmente reduzir a distância do periélio para valores muito pequenos. Hale-Bopp tem cerca de 15% de chance de se tornar um cometa pastador de sol por meio desse processo. Se for esse o caso, pode sofrer uma enorme perda de massa ou quebrar-se em pedaços menores, como os sungrazers de Kreutz . Também seria extremamente brilhante, devido a uma combinação de proximidade com o sol e tamanho dos núcleos, potencialmente excedendo o cometa Halley em 837 dC.

Resultados científicos

Devido ao tamanho maciço de seu núcleo, o Cometa Hale-Bopp foi observado intensamente por astrônomos durante sua passagem pelo periélio, e vários avanços importantes na ciência cometária resultaram dessas observações. A taxa de produção de poeira do cometa foi muito alta (até 2,0 × 106 kg/s), o que pode ter tornado o coma interno opticamente espesso . Com base nas propriedades dos grãos de poeira - alta temperatura, alto albedo e forte característica de emissão de silicato de 10 μm - os astrônomos concluíram que os grãos de poeira são menores do que os observados em qualquer outro cometa.

Hale-Bopp mostrou a maior polarização linear já detectada para qualquer cometa. Tal polarização é o resultado da radiação solar sendo espalhada pelas partículas de poeira no coma do cometa e depende da natureza dos grãos. Confirma ainda que os grãos de poeira no coma do cometa Hale-Bopp eram menores do que os inferidos em qualquer outro cometa.

Cauda de sódio

Cauda de sódio neutra do cometa Hale-Bopp (a cauda reta que se estende para a esquerda do núcleo)

Uma das descobertas mais notáveis ​​foi que o cometa tinha um terceiro tipo de cauda. Além das conhecidas caudas de gás e poeira, Hale-Bopp também exibiu uma fraca cauda de sódio , visível apenas com instrumentos poderosos com filtros dedicados. A emissão de sódio já havia sido observada em outros cometas, mas não foi demonstrado que vinha de uma cauda. A cauda de sódio de Hale-Bopp consistia em átomos neutros (não íons ) e se estendia por cerca de 50 milhões de quilômetros de comprimento.

A fonte do sódio parecia ser o coma interno , embora não necessariamente o núcleo . Existem vários mecanismos possíveis para gerar uma fonte de átomos de sódio, incluindo colisões entre grãos de poeira ao redor do núcleo e "sputtering" de sódio a partir de grãos de poeira por luz ultravioleta . Ainda não está estabelecido qual mecanismo é o principal responsável pela criação da cauda de sódio de Hale-Bopp, e os componentes estreitos e difusos da cauda podem ter origens diferentes.

Enquanto a cauda de poeira do cometa seguia aproximadamente o caminho da órbita do cometa e a cauda de gás apontava quase diretamente para longe do Sol, a cauda de sódio parecia estar entre os dois. Isso implica que os átomos de sódio são expulsos da cabeça do cometa pela pressão da radiação .

Abundância de deutério

A abundância de deutério no cometa Hale-Bopp na forma de água pesada foi cerca de duas vezes maior que a dos oceanos da Terra. Se a abundância de deutério de Hale-Bopp é típica de todos os cometas, isso implica que, embora os impactos cometários sejam considerados a fonte de uma quantidade significativa de água na Terra , eles não podem ser a única fonte.

O deutério também foi detectado em muitos outros compostos de hidrogênio no cometa. Descobriu-se que a proporção de deutério para hidrogênio normal varia de composto para composto, o que os astrônomos acreditam sugerir que os gelos cometários foram formados em nuvens interestelares , e não na nebulosa solar . A modelagem teórica da formação de gelo em nuvens interestelares sugere que o cometa Hale-Bopp se formou em temperaturas de cerca de 25-45  kelvins .

Orgânico

Observações espectroscópicas de Hale-Bopp revelaram a presença de muitos produtos químicos orgânicos , vários dos quais nunca haviam sido detectados em cometas antes. Essas moléculas complexas podem existir dentro do núcleo do cometa ou podem ser sintetizadas por reações no cometa.

Detecção de argônio

Hale-Bopp foi o primeiro cometa onde o gás nobre argônio foi detectado. Os gases nobres são quimicamente inertes e variam de baixa a alta volatilidade . Como diferentes elementos nobres têm diferentes temperaturas de sublimação e não interagem com outros elementos, eles podem ser usados ​​para sondar as histórias de temperatura dos gelos cometários. O criptônio tem uma temperatura de sublimação de 16 a 20 K e foi encontrado mais de 25 vezes em relação à abundância solar, enquanto o argônio com sua temperatura de sublimação mais alta foi enriquecido em relação à abundância solar. Juntas, essas observações indicam que o interior de Hale-Bopp sempre foi mais frio que 35-40 K, mas em algum momento foi mais quente que 20 K. A menos que a nebulosa solar fosse muito mais fria e rica em argônio do que geralmente se acredita, isso sugere que o cometa formou-se além de Netuno na região do cinturão de Kuiper e então migrou para a nuvem de Oort .

Rotação

A atividade e a liberação de gases do cometa Hale-Bopp não se espalharam uniformemente sobre seu núcleo, mas vieram de vários jatos específicos. Observações do material fluindo para longe desses jatos permitiram aos astrônomos medir o período de rotação do cometa, que foi de cerca de 11 horas e 46 minutos.

Questão do núcleo binário

Em 1997, um artigo foi publicado que hipotetizou a existência de um núcleo binário para explicar completamente o padrão observado de emissão de poeira do cometa Hale-Bopp observada em outubro de 1995. O artigo foi baseado em análise teórica e não reivindicou uma detecção observacional do proposto núcleo satélite, mas estimou que teria um diâmetro de cerca de 30 km, com o núcleo principal com cerca de 70 km de diâmetro, e orbitaria em cerca de três dias a uma distância de cerca de 180 km. Esta análise foi confirmada por observações em 1996 usando a Wide-Field Planetary Camera 2 do Telescópio Espacial Hubble, que tirou imagens do cometa que revelou o satélite.

Embora observações usando óptica adaptativa no final de 1997 e início de 1998 mostrassem um pico duplo no brilho do núcleo, ainda existe controvérsia sobre se tais observações só podem ser explicadas por um núcleo binário. A descoberta do satélite não foi confirmada por outras observações. Além disso, embora os cometas tenham se fragmentado antes, nenhum caso foi encontrado de um núcleo binário estável até a descoberta subsequente do P/2006 VW 139 .

Reivindicações de OVNIs

Em novembro de 1996, o astrônomo amador Chuck Shramek, de Houston , Texas, tirou uma imagem CCD do cometa que mostrava um objeto difuso e ligeiramente alongado nas proximidades. Seu programa de computador de visualização do céu não identificou a estrela, então Shramek ligou para o programa de rádio Art Bell Coast to Coast AM para anunciar que havia descoberto um "objeto semelhante a Saturno" seguindo Hale-Bopp. Entusiastas de OVNIs, como o proponente da visão remota e o professor de ciência política da Universidade Emory, Courtney Brown , logo concluíram que havia uma espaçonave alienígena seguindo o cometa.

Vários astrônomos, incluindo Alan Hale, afirmaram que o objeto era simplesmente a estrela de magnitude 8,5 SAO141894. Eles notaram que a estrela não apareceu no programa de computador de Shramek porque as preferências do usuário foram definidas incorretamente. Art Bell afirmou ter obtido uma imagem do objeto de um astrofísico anônimo que estava prestes a confirmar sua descoberta. No entanto, os astrônomos Olivier Hainaut e David Tholen , da Universidade do Havaí , afirmaram que a suposta foto era uma cópia alterada de uma de suas próprias imagens do cometa.

Trinta e nove membros do culto Heaven's Gate cometeram suicídio em massa em março de 1997 com a intenção de se teletransportar para uma nave espacial que eles acreditavam estar voando atrás do cometa.

Nancy Lieder, que afirma receber mensagens de alienígenas através de um implante em seu cérebro, afirmou que Hale-Bopp era uma ficção projetada para distrair a população da chegada de "Nibiru" ou "Planeta X", um planeta gigante cuja passagem próxima interromperia a rotação da Terra, causando um cataclismo global. Sua data original para o apocalipse era maio de 2003, que passou sem incidentes, mas vários sites de conspiração continuaram a prever a vinda de Nibiru, a maioria dos quais o vinculava ao fenômeno de 2012 . As alegações de Lieder e outros sobre o planeta Nibiru foram repetidamente desmascaradas pelos cientistas.

Legado

Cometa Hale-Bopp em 2001, a uma distância de quase dois bilhões de quilômetros do Sol. Crédito: ESO

Seu longo período de visibilidade e extensa cobertura na mídia fez com que Hale-Bopp fosse provavelmente o cometa mais observado da história, causando um impacto muito maior no público em geral do que o retorno do cometa Halley em 1986, e certamente visto por um maior público número de pessoas que testemunharam qualquer uma das aparições anteriores de Halley. Por exemplo, 69% dos americanos viram Hale-Bopp em 9 de abril de 1997.

Hale-Bopp foi um cometa recorde - o cometa mais distante do Sol descoberto por amadores, com o maior núcleo cometário bem medido conhecido após 95P/Chiron , e foi visível a olho nu por duas vezes mais do que o recorde anterior -suporte. Também foi mais brilhante que a magnitude 0 por oito semanas, mais do que qualquer outro cometa registrado.

Carolyn Shoemaker e seu marido Gene , ambos famosos pela descoberta do cometa Shoemaker–Levy 9 , se envolveram em um acidente de carro depois de fotografar o cometa. Gene morreu no acidente e suas cinzas foram enviadas para a Lua a bordo da missão Lunar Prospector da NASA, juntamente com uma imagem de Hale-Bopp, "o último cometa que os Shoemakers observaram juntos".

Veja também

Referências

links externos