ESA
29/10/2020
Depois de anos de trabalho de detetive, o segundo local de pouso do módulo de pouso Philae da Rosetta foi localizado no Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko num local que lembra o formato de um crânio. Philae deixou a sua marca no gelo de milhares de milhões de anos, revelando que o interior gelado do cometa é mais macio do que a espuma de um cappuccino.
História de detetive
Philae desceu à superfície do cometa no dia 12 de novembro de 2014. Recuperou do seu local de pouso inicial, em Agilkia, e embarcou num voo de duas horas, durante o qual colidiu com a borda de um penhasco e caiu em direção a um segundo local de pouso. Por fim, Philae parou em Abydos, num local protegido que só foi identificado nas imagens da Rosetta 22 meses depois, algumas semanas antes da conclusão da missão Rosetta.
Laurence O’Rourke da ESA, que desempenhou o papel principal de encontrar Philae em primeira instância, também estava determinado a localizar o segundo local de pouso anteriormente desconhecido.
“Philae deixou um último mistério à espera para ser resolvido,” diz Laurence. “Foi importante encontrar o local de pouso porque os sensores em Philae indicaram que havia cavado na superfície, provavelmente expondo o gelo primitivo escondido abaixo, o que nos daria um acesso inestimável ao gelo com milhares de milhões de anos de idade.”
Junto com uma equipa de cientistas e engenheiros da missão, começou a reunir dados dos instrumentos Rosetta e Philae para encontrar e confirmar o local de pouso “perdido”.
A estrela do show
Embora uma mancha brilhante de “gelo fatiado” observada em imagens de alta resolução da câmara OSIRIS da Rosetta se tenha mostrado crucial para confirmar a localização, foi o boom do magnetómetro do Philae, ROMAP, que acabou por ser a estrela do show. O instrumento foi projetado para fazer medições do campo magnético no ambiente local do cometa, mas para a nova análise a equipa estudou as mudanças registadas nos dados que surgiram quando a barreira – que se projeta a 48 cm do módulo de pouso – se moveu fisicamente ao atingir uma superfície. Isto criou um conjunto característico de picos nos dados magnéticos à medida que a barreira se movia em relação ao corpo do módulo de pouso, o que forneceu uma estimativa da duração da marca do Philae no gelo. Os dados também podem ser usados para restringir a aceleração do Philae durante esses contatos.
A estrela do show
Embora uma mancha brilhante de “gelo fatiado” observada em imagens de alta resolução da câmara OSIRIS da Rosetta se tenha mostrado crucial para confirmar a localização, foi o boom do magnetómetro do Philae, ROMAP, que acabou por ser a estrela do show. O instrumento foi projetado para fazer medições do campo magnético no ambiente local do cometa, mas para a nova análise a equipa estudou as mudanças registadas nos dados que surgiram quando a barreira – que se projeta a 48 cm do módulo de pouso – se moveu fisicamente ao atingir uma superfície. Isto criou um conjunto característico de picos nos dados magnéticos à medida que a barreira se movia em relação ao corpo do módulo de pouso, o que forneceu uma estimativa da duração da marca do Philae no gelo. Os dados também podem ser usados para restringir a aceleração do Philae durante esses contatos.
Os dados do ROMAP foram correlacionados com aqueles coletados pelo magnetómetro RPC da Rosetta ao mesmo tempo para determinar a posição do Philae e excluir qualquer influência do campo magnético de fundo do ambiente de plasma em torno do cometa.
“Não fomos capazes de fazer todas as medições que planeámos em 2014 com Philae, então é realmente incrível poder usar o magnetómetro desta forma e combinar dados da Rosetta e do Philae de uma forma que nunca foi planeada, para nos dar estes resultados maravilhosos,” diz Philip Heinisch, que liderou a análise dos dados do ROMAP.
Uma reanálise dos dados de pouso descobriu que Philae tinha passado quase dois minutos inteiros no segundo local de pouso, fazendo pelo menos quatro contatos de superfície distintos enquanto arava através dele. Uma impressão particularmente notável revelada nas imagens foi criada quando a superfície superior do Philae afundou 25 cm no gelo na lateral de uma fenda, deixando marcas identificáveis da sua torre de perfuração e laterais. Os picos nos dados do campo magnético decorrentes do ressoar do movimento mostraram que Philae levou três segundos para fazer essa depressão em particular.
Cara de caveira
“A forma das rochas impactadas por Philae lembrou-me a de um crânio quando visto de cima, então decidi apelidar a região de ‘cume do topo do crânio’ e continuar este tema para outras características observadas,” diz Laurence.
“O ‘olho’ direito da ‘face do crânio’ foi feito pela superfície superior de Philae ao comprimir a poeira, enquanto a lacuna entre as pedras é a ‘fenda no topo do crânio’, onde Philae agiu como um moinho de vento a passar entre elas.”
A análise de imagens e dados da OSIRIS e do espectrómetro VIRTIS da Rosetta confirmou que a exposição brilhante era água-gelada que cobria uma área de cerca de 3,5 metros quadrados. Embora o gelo estivesse principalmente na sombra no momento do pouso, o Sol estava a iluminar diretamente a área quando as imagens foram tiradas meses depois, iluminando-o como um farol para se destacar contra tudo ao seu redor. O gelo era mais brilhante do que o ambiente porque não havia sido previamente exposto ao ambiente espacial e não havia sofrido intemperismo espacial.
“Era uma luz a brilhar na escuridão,” diz Laurence, observando que estava localizada a apenas 30 m de onde Philae foi finalmente fotografado na superfície do cometa.
Espuma de cappuccino
Embora seja uma conclusão emocionante na busca pelo segundo local de pouso, o estudo também fornece a primeira medição in situ da suavidade do interior de poeira gelada de uma rocha num cometa.
“A ação simples do Philae a pisar na lateral da fenda, permitiu-nos descobrir que esta mistura de poeira gelada antiga, com milhares de milhões de anos de idade, é extraordinariamente macia – mais fofa do que a espuma de um cappuccino, ou a espuma encontrada num banho de espuma ou em cima das ondas da praia,” acrescenta Laurence.
O estudo também permitiu uma estimativa da porosidade da rocha – quanto espaço vazio existe entre os grãos de pó de gelo dentro da rocha – de cerca de 75%, o que está de acordo com o valor medido anteriormente para todo o cometa num estudo separado. O mesmo estudo mostrou que o cometa é homogéneo em qualquer parte do seu interior em todas as escalas de tamanho até cerca de um metro. Isto implica que as rochas representam o estado geral do interior do cometa quando este se formou há cerca de 4,5 mil milhões de anos.
“Este é um resultado multi-instrumento fantástico que não só preenche as lacunas na história da viagem saltitante do Philae, mas também nos informa sobre a natureza do cometa,” disse Matt Taylor, cientista do projeto Rosetta da ESA. “Em particular, compreender a força de um cometa é fundamental para futuras missões de pouso. O fato de o cometa ter um interior tão fofo é uma informação realmente valiosa em termos de como projetar os mecanismos de pouso e também para os processos mecânicos que podem ser necessários para recuperar as amostras.” [2]
[1] Imagens: Touchdown 1: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR; all other images: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; Analysis: O’Rourke et al (2020).
[2] “The Philae lander reveals low-strength primitive ice inside cometary boulders,” de O’Rourke et al encontra-se publicado na revista Nature.
Como citar esta notícia: ESA. O segundo local de pouso de Philae descoberto num cume “topo de crânio”. Saense. https://saense.com.br/2020/10/o-segundo-local-de-pouso-de-philae-descoberto-num-cume-topo-de-cranio/. Publicado em 29 de outubro (2020).
