Anatomia de Um Asteroide

Com o auxílio do New Technology Telescope (NTT) do ESO descobriu-se a primeira evidência de que os asteroides têm uma estrutura interna extremamente variada. Ao fazer medições muito precisas, astrônomos descobriram que partes diferentes do asteróide Itokawa têm densidades diferentes. Descobrir o que se encontra no interior dos asteroides, além de revelar segredos sobre a sua formação, pode também informar-nos sobre o que acontece quando corpos celestes colidem no Sistema Solar e dar-nos pistas sobre como se formam os planetas.

Com o auxílio de observações muito precisas obtidas a partir do solo, Stephen Lowry (Universidade de Kent, RU) e colegas mediram a velocidade à qual o asteroide próximo da Terra (25143) Itokawa gira e como é que esta taxa de rotação varia com o tempo, combinando seguidamente estas observações com trabalho teórico inovador sobre como é que os asteroides irradiam calor.

Este pequeno asteroide é bastante intrigante uma vez que apresenta a estranha forma de um amendoim, como foi revelado pela sonda japonesa Hayabusa em 2005. Para investigar a sua estrutura interna, a equipe de Lowry utilizou, entre outras [1], imagens recolhidas entre 2001 e 2013 pelo New Technology Telescope (NTT) do ESO, instalado no Observatório de La Silla, no Chile, para medir a variação do brilho do objeto à medida que este gira. Estes dados foram depois usados para deduzir o período de rotação do asteroide de modo muito preciso e determinar como é que este período varia com o tempo. Esta informação, quando combinada com a forma do asteroide, permitiu explorar o seu interior – revelando pela primeira vez a complexidade que se encontra no seu núcleo [2].

“Esta é a primeira vez que conseguimos determinar como é o interior de um asteroide”, explica Lowry. “Podemos ver que Itokawa tem uma estrutura extremamente variada – esta descoberta é um importante passo em frente na nossa compreensão dos corpos rochosos do Sistema Solar”.

A rotação de um asteroide e de outros pequenos corpos no espaço pode ser afetada pela luz solar. Este fenômeno, conhecido porefeito Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP), ocorre quando a radiação solar absorvida pelo objeto é re-emitida pela sua superfície sob a forma de calor. Quando a forma do asteroide é muito irregular, o calor não é irradiado de modo homogêneo, o que cria no corpo um torque, pequeno mas contínuo, que muda a sua taxa de rotação [3], [4].

A equipe de Lowry determinou que a taxa à qual o asteroide gira está lentamente a acelerar devido ao efeito YORP. A variação na velocidade de rotação é minúscula – uns meros 0,045 segundos por ano, no entanto este resultado é muito diferente do esperado e apenas pode ser explicado se as duas partes do objeto em forma de amendoim tiverem densidades diferentes.

Esta é a primeira vez que os astrônomos encontram evidências para uma estrutura interna dos asteroides extremamente variada. Até agora, as propriedades do interior dos asteroides apenas podiam ser inferidas através de medições globais aproximadas da densidade. Este resultado levou a muita especulação relativamente à formação de Itokawa. Uma possibilidade é que o asteroide se tenha formado a partir de duas componentes de um asteroide duplo depois de ter havido colisão e fusão dos dois objetos.

Lowry acrescenta, “Descobrir que os asteroides não têm interiores homogêneos tem implicações importantes, particularmente para os modelos de formação de asteroides binários. Este resultado poderá igualmente ser aplicado em trabalhos que visam diminuir as colisões de asteroides com a Terra ou em planos para futuras viagens a estes corpos rochosos”.

Esta nova capacidade de sondar o interior de um asteroide é um importante passo em frente e pode ajudar-nos a desvendar muitos dos segredos destes objetos misteriosos.

Notas

[1] Além do NTT foram também utilizados nas medidas de brilho os seguintes telescópios: Telescópio de 60 polegadas do Observatório Palomar (Califórnia, EUA), Observatório Table Mountain  (Califórnia, EUA), Telescópio de 60 polegadas do Observatório Steward (Arizona, EUA),  Telescópio Bok de 90 polegadas do Observatório Steward (Arizona, EUA), Telescópio Liverpool de 2 metros (La Palma, Espanha), Telescópio Isaac Newton de 2,5 metros (La Palma, Espanha) e Telescópio Hale de 5 metros do Observatório Palomar (Califórnia, EUA).

[2] Descobriu-se que a densidade do interior do asteroide varia de 1,75 a 2,85 gramas por centímetro cúbico. As duas densidades referem-se a duas partes distintas do Itokawa.

[3] Como analogia simples para o efeito YORP, se fizéssemos incidir uma luz intensa numa hélice, esta começaria a girar lentamente devido a um efeito semelhante.

[4] Lowry e colegas foram os primeiros a observar este efeito em ação num pequeno asteroide chamado 2000 PH5 (agora conhecido por 54509 YORP, ver eso0711). As infraestruturas do ESO desempenharam também um papel crucial neste estudo anterior.

Mais Informações

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “The Internal Structure of Asteroid (25143) Itokawa as Revealed by Detection of YORP Spin-up”, de Lowry et al., que será publicado na revista especializada Astronomy & Astrophysics.

A equipe é composta por S.C Lowry (Centre for Astrophysics and Planetary Science, School of Physical Sciences (SEPnet), The University of Kent, RU), P.R. Weissman (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, EUA [JPL]), S.R. Duddy (Centre for Astrophysics and Planetary Science, School of Physical Sciences (SEPnet), The University of Kent, RU), B.Rozitis (Planetary and Space Sciences, Department of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, RU), A. Fitzsimmons (Astrophysics Research Centre, University Belfast, Belfast, RU), S.F. Green (Planetary and Space Sciences, Department of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, RU), M.D. Hicks (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, EUA), C. Snodgrass (Max Planck Institute for Solar System Research, Katlenburg-Lindau, Alemanha), S.D. Wolters (JPL), S.R. Chesley (JPL), J. Pittichová (JPL) e P. van Oers (Isaac Newton Group of Telescopes, Ilhas Canárias, Espanha).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação nas pesquisas astronômicas. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. O ESO está planejando o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

Fonte:

http://www.eso.org/public/brazil/news/eso1405/