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27 de fevereiro de 2024

James Webb E Hubble Registram O Impacto da Sonda DART no Asteroide Dimorphos

Dois dos grandes observatórios, o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA e o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, capturaram imagens de um experimento único para colidir uma espaçonave em um pequeno asteroide. As observações de impacto do Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA marcam a primeira vez que Webb e Hubble foram usados para observar simultaneamente o mesmo alvo celestial.

Em 26 de setembro de 2022 às 20:14, no horário de Brasília, a DART colidiu intencionalmente com Dimorphos, a lua do sistema de dois asteroides de Didymos. Foi o primeiro teste do mundo da técnica de impacto cinético usando uma espaçonave para desviar um asteroide modificando a órbita do objeto. A DART é um teste para defender a Terra contra potenciais perigos de asteróides ou cometas.

As observações são mais do que apenas um marco operacional para cada telescópio – também há questões científicas importantes relacionadas à composição e à história do nosso sistema solar que os pesquisadores podem explorar ao combinar as capacidades desses observatórios.

Observações do Webb e Hubble juntos permitirão aos cientistas obter conhecimento sobre a natureza da superfície de Dimorphos, quanto material foi ejetado pela colisão e com que rapidez foi ejetado. Além disso, observar o impacto em uma ampla gama de comprimentos de onda entre Webb e Hubble revelará a distribuição de tamanhos de partículas na nuvem de poeira em expansão, ajudando a determinar se ela lançou muitos pedaços grandes ou principalmente poeira fina. A combinação dessas informações ajudará os cientistas a entender com que eficácia um impacto cinético pode modificar a órbita de um asteroide.

Webb fez uma observação do local do impacto antes que a colisão ocorresse, depois várias observações nas próximas horas. Imagens da  Near-Infrared Camera (NIRCam) do Webb  mostram um núcleo compacto, com plumas de material aparecendo como mechas saindo do centro de onde o impacto ocorreu.

Observar o impacto com o Webb apresentou às equipes de operações de voo, planejamento e ciência com desafios únicos. Por causa da velocidade de viagem do asteroide pelo céu, as equipes trabalharam nas semanas que antecederam o impacto para habilitar e testar um método de rastreamento de asteroides movendo-se mais de 3 vezes mais rápido que o limite de velocidade original definido para Webb.

Os cientistas também planejam observar o asteroide nos próximos meses usando o  Mid-Infrared Instrument (MIRI)  do Webb e o  Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) do Webb . Os dados espectroscópicos  fornecerão aos pesquisadores informações sobre a composição química do asteroide.

Webb observou o impacto ao longo de cinco horas no total e capturou 10 imagens. Os dados foram coletados como parte do Ciclo 1 do  Programa de Observação de Tempo Garantido 1245 do Webb,  liderado por Heidi Hammel, da Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA).

O Hubble também conseguiu capturar observações do asteroide antes do impacto, e novamente 15 minutos depois que a DART encontrou a superfície de Dimorphos. Imagens da  Wide Field Camera 3 do Hubble  mostram o impacto na luz visível. O material ejetado do impacto aparece como raios que se estendem do corpo do asteroide. O pico mais proeminente de material ejetado à esquerda do asteroide é onde a DART impactou.

Alguns dos raios parecem ser ligeiramente curvados, mas os astrônomos precisam dar uma olhada mais de perto para determinar o que isso pode significar. Nas imagens do Hubble, os astrônomos estimam que o brilho do Didymos aumentou 3 vezes após o impacto e também estão particularmente intrigados com a forma como esse brilho se manteve estável, mesmo oito horas após o impacto.

O Hubble monitorará Dimorphos mais dez vezes nas próximas três semanas. Essas observações regulares, relativamente de longo prazo, à medida que a nuvem ejetada se expande e desaparece ao longo do tempo, pintarão uma imagem mais completa da expansão da nuvem desde a ejeção até o seu desaparecimento.

O Hubble capturou 45 imagens imediatamente antes e depois do impacto do DART com o Dimorphos. Os dados do Hubble foram coletados como parte do  Ciclo 29 Programa de Observadores Gerais 16674 .

Com lançamento previsto para outubro de 2024, a missão Hera da ESA realizará uma pesquisa detalhada pós-impacto do asteroide alvo Dimorphos. Hera transformará o experimento em grande escala em uma técnica de defesa planetária bem compreendida e repetível que poderá um dia ser realizada de verdade.

Assim como Webb e Hubble, as missões DART da NASA e Hera da ESA são um ótimo exemplo do que a colaboração internacional pode alcançar: as duas missões são apoiadas pelas mesmas equipes de cientistas e astrônomos e ocorrem por meio de uma colaboração internacional chamada AIDA – the Asteroid Impact e Avaliação de Deflexão.

A NASA e a ESA trabalharam juntas no início dos anos 2000 para desenvolver sistemas de monitoramento de asteroides, mas reconheceram que havia um elo perdido na cadeia desde a identificação de ameaças de asteroides até formas de lidar com essa ameaça. Em resposta, a NASA supervisionou a missão DART enquanto a ESA desenvolveu a missão Hera para reunir dados adicionais sobre o impacto do DART. Com a missão Hera, a ESA está assumindo uma responsabilidade ainda maior na proteção do nosso planeta e garantindo que a Europa desempenhe um papel de liderança no esforço comum para combater os riscos de asteroides. Como o principal defensor planetário da Europa, Hera é apoiado pelo programa de Segurança Espacial da Agência , parte da Diretoria de Operações . Leia sobre os planos futuros a serem propostos no Conselho da ESA a nível ministerial em novembro.

Fonte:

https://esawebb.org/news/weic2215/

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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