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Nos últimos 200 anos, astrônomos catalogaram mais de um milhão de asteroides no cinturão principal do sistema solar, com tamanhos de até um quilômetro de diâmetro. Mas asteroides menores eram elusivos — até recentemente, quando uma equipe de cientistas utilizou dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST) para localizar alguns asteroides minúsculos de até 33 pés (10 metros) de diâmetro — não maiores que um ônibus escolar.
Asteroides decamétricos — referindo-se a asteroides com dezenas de metros de tamanho — se originam no cinturão principal de asteroides entre Marte e Júpiter. Como asteroides menores são mais suscetíveis à luz solar e aos efeitos térmicos que alteram suas trajetórias, eles têm mais probabilidade de escapar do cinturão e colidir com a Terra, na ordem de alguns anos. Quando isso acontece, eles podem causar danos significativos. Por exemplo, em Chelyabinsk, Rússia, em 2013, um asteroide de aproximadamente 18 metros de largura explodiu no ar, causando uma onda de choque que feriu milhares de pessoas e danificou ainda mais edifícios. Ser capaz de detectar esses objetos em sua origem no cinturão principal pode aumentar muito nossa capacidade de monitorar ameaças potenciais.
Para detectar esses asteroides, uma equipe liderada pelos cientistas planetários do MIT Artem Burdanov e Julien de Wit usou dados de arquivo do JWST e novos algoritmos de processamento. Em um artigo publicado na Nature em 9 de dezembro, eles relatam a descoberta de 138 asteroides menores que 328 pés de diâmetro (100 metros) — os menores já detectados no cinturão principal de asteroides.
Desde 2016, de Wit e sua equipe têm usado o Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) no Chile para aprender mais sobre a estrela TRAPPIST-1 e os numerosos exoplanetas em seu sistema. Nessa linha de trabalho, objetos como asteroides são incômodos que os cientistas filtram, junto com o “ruído” de gás e poeira entre nós e o alvo.
“Para a maioria dos astrônomos, os asteroides são vistos como uma espécie de praga do céu, no sentido de que eles simplesmente cruzam seu campo de visão e afetam seus dados”, disse de Wit em um comunicado à imprensa do MIT .
No entanto, de Wit e Burdanov viram uma oportunidade. Em vez de filtrar asteroides, eles tentariam encontrá-los usando uma técnica de processamento de imagem chamada rastreamento sintético. Esse método usa muitas exposições curtas de um campo de visão fixo e as combina enquanto as desloca em várias direções. Se um objeto tênue estiver se movendo pelo campo de visão na mesma velocidade e direção do deslocamento, empilhar as imagens deslocadas pode revelá-lo — como se a câmera estivesse realmente rastreando o objeto em primeiro lugar.
Como um objeto pode estar em qualquer lugar no campo e se movendo em qualquer direção, é muito intensivo computacionalmente testar a vasta gama de possíveis mudanças. Para processar todos os dados, a equipe escreveu um software que utiliza placas gráficas prontas para uso, ou unidades de processamento gráfico (GPUs). (Softwares anteriores para rastreamento sintético foram escritos para unidades de processamento central convencionais — e mais lentas — ou CPUs.)
A equipe testou a abordagem usando dados infravermelhos de vários telescópios terrestres, incluindo o projeto Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (SPECULOOS) e o Antarctic Search for Transiting ExoPlanets (ASTEP). A equipe testou a técnica em telescópios operando em infravermelho em vez de luz visível porque os asteroides do cinturão principal são escuros, mas absorvem radiação do Sol, tornando-os muito mais fáceis de detectar em comprimentos de onda infravermelhos. A técnica funcionou como prova de conceito, e a equipe publicou seus resultados em dois artigos em 2023.
Para o novo estudo da Nature , a equipe usou 93,5 horas de observações do TRAPPIST-1 do JWST. Como o telescópio não mudou seu campo de visão durante cada uma de suas sessões de observação, os dados foram ideais para a técnica de rastreamento sintético.
O total de 138 asteroides decâmetros foi muito maior do que a equipe antecipou. Alguns asteroides podem se tornar objetos próximos da Terra em algum momento, enquanto um provavelmente se tornará um troiano — um asteroide que circula o Sol à frente ou atrás de Júpiter em sua órbita, fora do cinturão principal.
FONTE:
#JAMESWEBB #ASTEROID #UNIVERSE
