Existe uma grande quantidade de água no Sistema Solar. Várias luas e planetas estão carregados com ela, enquanto os cometas dos confins do planeta estão cheios dela. Quando se aquece com o calor do Sol, sublima-se num gás que se desloca para o vácuo do espaço.
Embora o gelo de água tenha sido detetado na Cintura Principal de asteroides, o seu vapor tem estado estranhamente ausente até agora. Graças ao Telescópio Espacial James Webb, sabemos que existe água na cintura de asteroides.
A água é ejetada por um dos raros cometas da Cintura Principal, um objeto conhecido como Cometa 238P/Read, revelando que a água do tempo da formação do Sistema Solar foi aí preservada. Os cientistas pensavam que as condições seriam demasiado próximas do Sol para que houvesse muito gelo.
A descoberta também confirma que os objetos da cintura de asteroides podem ter ajudado a trazer água para a Terra quando o Sistema Solar ainda era jovem e que os cometas da Cintura Principal têm gelo suficiente para a libertação de gases que resulta quando esse gelo sublima sob o calor do Sol. Anteriormente, só tinha sido detetada poeira, e não vapor de gás, proveniente dos cometas da Cintura Principal.
“Desde a descoberta dos cometas da Cintura Principal, reunimos um conjunto substancial de provas de que a sua atividade é produzida por sublimação, mas até agora, tudo tem sido indireto”, diz o cientista planetário Henry Hsieh do Planetary Science Institute nos EUA.
“Este novo resultado do JWST representa a primeira prova direta de sublimação sob a forma de eflorescência de água – ou eflorescência de qualquer tipo – de um cometa da cintura principal, na sequência de estudos que remontam a 2008 para detetar eflorescência em cometas da cintura principal utilizando alguns dos maiores telescópios terrestres do mundo.”
A maior parte dos objetos da cintura de asteroides são, sem surpresa, asteroides, e estes são pedaços de rocha relativamente inertes que se encontram no espaço. Os cometas, pelo contrário, são definidos pela sua atividade, que é também largamente afetada pelas suas composições geladas e poeirentas.
Normalmente, giram em torno do Sol em órbitas grandes e elípticas que os transportam do Sistema Solar exterior. O gelo no seu interior sublima quando se aproximam do Sol (o chamado periélio), criando uma atmosfera gasosa e poeirenta e longas caudas que se afastam do Sol.
Não há muitos cometas que tenhamos detetado na Cintura Principal, mas como estão tão perto do Sol, relativamente falando, os cientistas não tinham a certeza se tinham material congelado suficiente para produzir a sublimação observada nos cometas que vêm de distâncias maiores.
Embora a órbita do Cometa Read se situe inteiramente dentro da cintura de asteroides, é ainda uma faixa relativamente larga do Sistema Solar para se mover, e o objeto ainda tem um periélio. Durante esta parte da sua órbita, uma equipa liderada pelo astrónomo Michael Kelley, da Universidade de Maryland, utilizou o JWST para o estudar de perto, procurando sinais de libertação de gases.
Usando o espectrógrafo de infravermelhos próximos do telescópio, os investigadores captaram e analisaram o espectro de luz da névoa difusa que apareceu à volta do cometa durante o periélio. Os picos do espectro revelaram não só a libertação de gás, mas também a libertação de água.
“No passado, vimos objetos na cintura principal com todas as características dos cometas, mas só com estes dados espectrais precisos do JWST é que podemos dizer que sim, é definitivamente gelo de água que está a criar esse efeito”, explica Kelley.
“Com as observações da JWST do cometa Read, podemos agora demonstrar que o gelo de água dos primórdios do Sistema Solar pode ser preservado na cintura de asteroides”.
Estranhamente, faltava algo. Em contraste com outros cometas do Sistema Solar, nos quais o dióxido de carbono constitui normalmente cerca de 10 a 20 por cento das suas substâncias voláteis, os investigadores não conseguiram detetar qualquer dióxido de carbono no cometa Read.
Esta anomalia de composição tem duas explicações possíveis, dado que o gelo de dióxido de carbono sublima mais facilmente do que o gelo de água. Uma das explicações é que o cometa tinha dióxido de carbono, mas perdeu-o todo, mantendo algum gelo de água. Outra é que o local do Sistema Solar onde o cometa Read se formou era demasiado quente para o dióxido de carbono, pelo que, à partida, nunca o teve.
Poderá ser necessário trabalho futuro para explorar a probabilidade destas possibilidades. Mas as respostas dadas pelo cometa Read também deram muito que pensar aos astrónomos.
“A água nos cometas da cintura principal é importante porque os objetos da cintura principal de asteroides foram propostos como uma potencial fonte de água da Terra no início do Sistema Solar, e os atuais cometas da cintura principal parecem constituir uma oportunidade para testar esta hipótese”, diz Hsieh.
“Mas isto só funciona se, de facto, contiverem gelo de água. A confirmação da libertação de água em pelo menos um cometa da cintura principal confirma que aprender sobre a origem da água da Terra a partir dos cometas da cintura principal é uma possibilidade viável.”
