Todos os cometas são iguais, certo? Não necessariamente. Schleicher acredita que a composição anômala pode revelar a existência de uma nova classe de cometas. O que torna Machholz 1 diferente é que a molécula cianogênio, CN, está extremamente esgotada. Em Machholz 1, a falta de CN é cerca de 72 vezes maior que a média de outros cometas, isto é, apenas um pouco acima de um por cento do normal. "Este esgotamento de CN é muito mais do que nunca visto para qualquer cometa estudado anteriormente, e apenas um outro cometa até exibiu um esgotamento de CN", disse Schleicher. A causa da anomalia química é desconhecida.
No entanto, Schleicher, um astrônomo planetário do Observatório Lowell, apresentou três cenários intrigantes para explicar as origens de Machholz 1, e cada um deles produzirá novas restrições importantes, mas diferentes, na formação ou evolução de cometas.
Uma explicação possível é que Machholz 1 não se originou em nosso Sistema Solar, mas escapou de outra estrela. Nesse cenário, o disco proto-planetário da outra estrela pode ter uma abundância menor de carbono, resultando em todos os compostos portadores de carbono com abundância menor. "Uma grande fração de cometas do nosso Sistema Solar escapou para o espaço interestelar, por isso esperamos que muitos cometas formados ao redor de outras estrelas também tenham escapado", disse Schleicher. "Alguns deles terão se cruzado com o sol, e Machholz 1 pode ser um intruso interestelar".
Outra explicação possível para a composição anômala de Machholz 1 é que ela se formou ainda mais longe do sol em um ambiente mais frio ou extremo do que qualquer outro cometa que estudamos até agora. Se esse era o caso, a escassez de tais objetos provavelmente está associada à dificuldade significativa de explicar como esses cometas se mudaram para o sistema solar interno, onde podem ser descobertos e observados.
Uma terceira possibilidade é que Machholz 1 tenha se originado como um cometa empobrecido na cadeia de carbono, mas que sua química foi posteriormente alterada por calor extremo. Enquanto nenhum outro cometa exibiu mudanças na química devido ao subsequente aquecimento pelo sol, Machholz 1 tem a distinção de ter uma órbita que agora leva a dentro da órbita de Mercúrio a cada cinco anos. (Outros cometas se aproximam ainda mais do sol, mas não com tanta frequência). "Como sua órbita é incomum, devemos suspeitar que o cozimento repetido a alta temperatura possa ser a causa de sua composição incomum", disse Schleicher. “No entanto, o único outro cometa a mostrar esgotamento na abundância de CN não atingiu temperaturas tão altas. Isso implica que o esgotamento de CN não requer as reações químicas associadas ao calor extremo. ”
Embora o cometa 96P / Machholz 1 tenha sido avistado pela primeira vez em 1986 e orbita o sol por um período de pouco mais de cinco anos, as medições de composição só ocorreram durante a recente aparição do cometa em 2007. O programa de estudos composicionais do Observatório Lowell, atualmente liderado por Schleicher, inclui medições de mais de 150 cometas obtidos nos últimos 33 anos. Essa pesquisa é única porque compara e contrasta Machholz 1 com esse grande banco de dados de 150 cometas.
Atualmente, existem dois tipos de cometas, sendo identificados por um programa no Obervatory Lowell no início dos anos 90. Uma classe, contendo a maioria dos cometas observados, possui uma composição chamada "típica". Muitos membros dessa classe típica residem há muito tempo na Nuvem de Oort, às margens do nosso Sistema Solar, mas acredita-se que eles tenham se formado originalmente entre os planetas gigantes, particularmente entre Saturno, Urano e Netuno. Outros membros dessa classe de composição chegaram do Cinturão de Kuiper, localizado logo depois de Netuno.
A segunda classe composicional de cometas apresenta depleções variadas em duas das cinco espécies químicas medidas. Como as duas moléculas empobrecidas, C2 e C3, são totalmente compostas por átomos de carbono, essa classe foi denominada “depleção da cadeia de carbono”. Além disso, quase todos os cometas desta segunda classe têm órbitas consistentes com a chegada do Cinturão de Kuiper. Por essa e outras razões, acredita-se que a causa do esgotamento esteja associada às condições que existiam quando os cometas se formaram, talvez dentro de uma região externa mais fria do Cinturão de Kuiper.
Acredita-se que os cometas sejam os objetos mais primitivos disponíveis para estudo detalhado restante da época da formação do Sistema Solar. Como tal, os cometas podem ser usados como sondas do material proto-planetário que foi incorporado ao nosso Sistema Solar. As diferenças na composição química atual entre os cometas podem indicar diferenças nas condições primordiais ou efeitos evolutivos.
Embora a localização de origem não possa ser definitivamente determinada para um único cometa, o curto período orbital de Machholz 1 significa que os astrônomos podem procurar espécies moleculares adicionais contendo carbono durante aparições futuras. "Se outras espécies portadoras de carbono também forem fortemente esgotadas, o caso de sua origem fora do nosso Sistema Solar será reforçado", disse Schleicher. A próxima oportunidade para observações será em 2012.
O estudo foi publicado na edição de novembro do Astronomical Journal.
Fonte: Observatório Lowell
