À medida que um cometa avança pelo sistema solar interno, o Sol o aquece, fazendo com que o gelo abaixo da superfície vaporize para o espaço. A saída de vapor desaloja poeira e rocha, e o gás cria uma cauda brilhante que pode se estender por milhões de quilômetros do núcleo como um véu etéreo.
Enquanto os cometas contêm muitos gelos diferentes, os asteroides são principalmente rochas e não são conhecidos por produzirem exibições majestosas. Mas um novo estudo examina como o esteroide Phaethon, próximo à Terra, pode de fato exibir atividade semelhante à de um cometa, apesar da falta de quantidades significativas de gelo.
Conhecido por ser a fonte da chuva anual de meteoros Geminídeos, o esteroide de 3,6 milhas de largura (5,8 quilômetros de largura) fica mais brilhante à medida que se aproxima do sol. Os cometas normalmente se comportam assim: quando aquecem, suas superfícies geladas evaporam, fazendo com que se tornem mais ativos e brilhem à medida que os gases de escape e a poeira espalham mais luz solar. Mas o que está causando o brilho do Phaethon senão a vaporização do gelo?
O culpado pode ser o sódio. Como explicam os autores do novo estudo, a órbita alongada de Phaethon de 524 dias leva o objeto bem dentro da órbita de Mercúrio, tempo durante o qual o Sol aquece a superfície do esteroide até cerca de 1.390 graus Fahrenheit (750 graus Celsius). Com uma órbita tão quente, qualquer gelo de água, dióxido de carbono ou monóxido de carbono próximo à superfície do esteroide teria sido queimado há muito tempo. Mas a essa temperatura, o sódio pode estar efervescendo da rocha do esteroide para o espaço.
“Phaethon é um objeto curioso que se torna ativo conforme se aproxima do Sol”, disse o líder do estudo Joseph Masiero, cientista do IPAC , uma organização de pesquisa do Caltech. “Nós sabemos que é um esteroide e a fonte dos Geminídeos . Mas ele contém pouco ou nenhum gelo, por isso ficamos intrigados com a possibilidade de que o sódio, que é relativamente abundante nos asteroides, seja o elemento que impulsiona essa atividade.”
Masiero e sua equipe foram inspirados pelas observações dos geminídeos. Quando meteoroides – pequenos pedaços de detritos rochosos do espaço – riscam a atmosfera da Terra como meteoros, eles se desintegram. Mas antes disso, o atrito com a atmosfera faz com que o ar ao redor dos meteoroides atinja milhares de graus, gerando luz. A cor dessa luz representa os elementos que eles contêm. O sódio, por exemplo, cria uma coloração laranja. Os geminídeos são conhecidos por serem pobres em sódio.
Até agora, presumia-se que esses pequenos pedaços de rocha de alguma forma perderam seu sódio depois de deixar o esteroide. Este novo estudo sugere que o sódio pode realmente desempenhar um papel fundamental na ejeção dos meteoroides Geminídeos da superfície do Phaethon.
Os pesquisadores acham que, à medida que o esteroide se aproxima do Sol, seu sódio se aquece e evapora. Esse processo teria esgotado o sódio da superfície há muito tempo, mas o sódio dentro do esteroide ainda se aquece, vaporiza e se espalha no espaço por meio de rachaduras e fissuras na crosta mais externa do Phaethon. Esses jatos forneceriam potência suficiente para ejetar os detritos rochosos de sua superfície. Portanto, o sódio efervescente poderia explicar não apenas o brilho semelhante ao de um cometa do esteroide, mas também como os meteoroides Geminídeos seriam ejetados do esteroide e por que eles contêm pouco sódio.
“Asteroides como o Phaethon têm gravidade muito fraca, então não é preciso muita força para chutar os detritos da superfície ou desalojar a rocha de uma fratura”, disse Björn Davidsson, cientista do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia -autor do estudo. “Nossos modelos sugerem que quantidades muito pequenas de sódio são tudo o que precisamos para fazer isso – nada explosivo, como o vapor em erupção da superfície de um cometa gelado; é mais um chiado constante.”
Para descobrir se o sódio se transforma em vapor e sai da rocha de um esteroide, os pesquisadores testaram amostras do meteorito Allende, que caiu sobre o México em 1969, em um laboratório do JPL. O meteorito pode ter vindo de um esteroide comparável ao Phaethon e pertencer a uma classe de meteoritos, chamados condritos carbonáceos, que se formaram durante os primeiros dias do sistema solar. Os pesquisadores então aqueceram fragmentos do meteorito à temperatura mais alta que Phaethon experimentaria ao se aproximar do sol.
“Essa temperatura está perto do ponto em que o sódio escapa de seus componentes rochosos”, disse Yang Liu, cientista do JPL e coautor do estudo. “Então, simulamos esse efeito de aquecimento ao longo de um ‘dia’ no Phaethon – seu período de rotação de três horas – e, ao comparar os minerais das amostras antes e depois de nossos testes de laboratório, o sódio foi perdido, enquanto os outros elementos foram deixado para trás. Isso sugere que o mesmo pode estar acontecendo no Phaethon e parece concordar com os resultados de nossos modelos.”
O novo estudo apoia um crescente corpo de evidências de que categorizar pequenos objetos em nosso sistema solar como “asteroides” e “cometas” é simplificado demais, dependendo não apenas de quanto gelo eles contêm, mas também de quais elementos vaporizam em temperaturas mais altas.
“Nossa última descoberta é que, se as condições forem adequadas, o sódio pode explicar a natureza de alguns asteroides ativos, tornando o espectro entre asteroides e cometas ainda mais complexo do que imaginávamos anteriormente”, disse Masiero.
Fonte:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/fizzing-sodium-could-explain-asteroid-phaethon-s-cometlike-activity
