Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO no Chile, os astrônomos obtiveram imagens de 42 dos maiores objetos do cinturão de asteroides, situado entre as órbitas de Marte e Júpiter. Nunca antes um grupo tão grande de asteroides foi fotografado de forma tão nítida. As observações revelam uma grande variedade de formas peculiares, desde esféricas ao “osso de cachorro”, e estão ajudando os astrônomos a rastrear as origens dos asteroides em nosso Sistema Solar.
As imagens detalhadas destes 42 objetos são um grande passo à frente na exploração dos asteroides, possível graças aos telescópios terrestres, e contribuem para responder à “questão fundamental sobre a vida, o Universo e tudo mais”.
“Apenas três grandes asteroides do cinturão principal, Ceres, Vesta e Lutetia, foram fotografados com um alto nível de detalhe até agora, visto que foram visitados pelas missões espaciais Dawn e Rosetta da NASA e da Agência Espacial Europeia, respectivamente”, explica Pierre Vernazza, do Laboratoire d’Astrophysique de Marseille em França, que liderou este estudo publicado hoje na Astronomy & Astrophysics. “As nossas observações mostram agora imagens muito nítidas de muito mais objetos, 42 no total”.
O anteriormente pequeno número de observações detalhadas de asteroides implicava que, até agora, muitas características cruciais, tais como a forma tridimensional ou a densidade, permaneciam essencialmente desconhecidas. Entre 2017 e 2019, Vernazza e sua equipe começaram a preencher essa lacuna conduzindo um levantamento completo dos principais corpos no cinturão de asteroides.
A maior parte dos 42 objetos desta amostra tem uma dimensão superior a 100 km; em particular, a equipe obteve imagens de praticamente todos os asteroides do cinturão maiores que 200 km, ou seja, 20 dos 23. Os dois maiores objetos observados foram Ceres e Vesta, com cerca de 940 e 520 km de diâmetro, respectivamente, enquanto os menores foram Urânia e Ausonia, ambos com apenas 90 km.
Ao reconstruir as formas dos objetos, a equipe percebeu que os asteroides observados estão essencialmente divididos em duas famílias. Alguns são quase perfeitamente esféricos, tais como Hígia e Ceres, enquanto outros têm formas “alongadas” mais peculiares, sendo Cleópatra a rainha incontestável deste subgrupo com a sua forma em “osso de cachorro”.
Ao combinar as formas dos asteroides com informação sobre as suas massas, a equipe descobriu que as densidades mudam significativamente ao longo da amostra. Os quatro asteroides menos densos, que incluem Lamberta e Sílvia, têm densidades de cerca de 1,3 grama por centímetro cúbico, aproximadamente a densidade do carvão. Os mais densos, Psique e Calíope, têm densidades de 3,9 e 4,4 g/cm3, respectivamente, mais elevadas que a densidade do diamante (3,5 g/cm3).
A grande diferença em densidades sugere que a composição dos asteroides varia significativamente, dando aos astrônomos pistas importantes sobre as suas origens. “As nossas observações apoiam fortemente uma migração substancial destes corpos depois da sua formação. Em suma, uma tal variedade nas suas composições apenas pode ser compreendida se os corpos tiverem tido origem em regiões distintas do Sistema Solar”, explica Josef Hanuš da Universidade Charles em Praga, República Tcheca, um dos autores do estudo. Em particular, os resultados apoiam a teoria de que os asteroides menos densos se formaram nas regiões remotas do Sistema Solar, além da órbita de Netuno, tendo migrado posteriormente para a sua posição atual.
Estes resultados foram possíveis graças à sensibilidade do instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) montado no VLT do ESO. “As capacidades aprimoradas do SPHERE, junto com o fato de que pouco se sabia sobre a forma dos maiores asteróides do cinturão principal, fomos capazes de fazer um progresso substancial neste campo”, diz o co-autor Laurent Jorda, também do Laboratoire d’Astrophysique de Marseille.
Os astrônomos irão conseguir obter imagens ainda muito mais detalhadas de mais asteroides com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no Chile e que deverá começar a suas operações no final desta década. “As observações do ELT de asteroides do cinturão principal nos permitirão estudar objetos com diâmetros de 35 a 80 quilômetros, dependendo de sua localização no cinturão, e crateras com tamanho de aproximadamente 10 a 25 quilômetros”, diz Vernazza. “Ter um instrumento do tipo SPHERE no ELT nos permitiria até mesmo obter imagens de uma amostra semelhante de objetos no distante Cinturão de Kuiper. Isso significa que seremos capazes de caracterizar a história geológica de uma amostra muito maior de pequenos corpos do solo”.
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