Estudo revela detalhes do “asteróide da bola de golfe”

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Duas imagens do asteróide Pallas, que os investigadores determinaram ser o objecto mais craterado na cintura de asteróides.
Crédito: Marsset, et al.

Os asteróides têm inúmeras formas e tamanhos, e agora astrónomos do MIT (Massachusetts Institute of Technology) observaram um asteróide com tantas crateras que o apelidaram de “asteróide da bola de golfe”.

O asteróide é chamado Pallas, em homenagem à deusa grega da sabedoria, e foi originalmente descoberto em 1802. Pallas é o terceiro maior objecto na cintura de asteróides e tem cerca de um-sétimo do tamanho da Lua. Durante séculos, os astrónomos notaram que o asteróide orbita ao longo de um percurso significativamente inclinado em comparação com a maioria dos objectos na cintura de asteróides, embora o motivo da sua inclinação permaneça um mistério.

Num artigo publicado na revista Nature Astronomy, investigadores revelam pela primeira vez imagens detalhadas de Pallas, incluindo da sua superfície altamente craterada.

Os cientistas suspeitam que a superfície craterada de Pallas é resultado da órbita inclinada do asteróide: enquanto a maioria dos objectos na cintura de asteróides viaja mais ou menos ao longo do mesmo percurso em torno do Sol, tal como carros numa pista de corrida, a órbita inclinada de Pallas é tal que o asteróide precisa de abrir caminho através da cintura de asteróides num ângulo. Quaisquer colisões que Pallas sofra ao longo deste percurso seriam cerca de quatro vezes mais prejudiciais do que colisões entre dois asteróides na mesma órbita.

“A órbita de Pallas implica impactos a uma velocidade muito alta,” diz Michaël Marsset, autor principal do artigo e pós-doc no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT. “A partir destas imagens, podemos dizer agora que Pallas é o objecto mais craterado que conhecemos na cintura de asteróides. É como descobrir um novo mundo.”

Os co-autores de Marsset incluem colaboradores de 21 instituições de pesquisa em todo o mundo.

“Uma história violenta”

A equipa, liderada pelo investigador principal Pierre Vernazza do Laboratório de Astrofísica de Marselha, na França, obteve imagens de Pallas usando o instrumento SPHERE no VLT (Very Large Telescope) do ESO, um conjunto de quatro telescópios, cada um com um espelho de 8 metros, situados nas montanhas do Chile. Em 2017, e novamente em 2019, Marsset e colegas reservaram um dos quatro telescópios vários dias de cada vez para ver se podiam capturar imagens de Pallas no ponto orbital mais próximo da Terra.

A equipa obteve 11 séries de imagens ao longo de duas campanhas de observação, capturando Pallas a partir de diferentes ângulos enquanto girava. Depois de compilarem as imagens, os investigadores criaram uma reconstrução 3D da forma do asteróide, juntamente com um mapa de crateras dos seus pólos, juntamente com partes da sua região equatorial.

Ao todo, identificaram 36 crateras maiores do que 30 km em diâmetro – cerca de um-quinto do diâmetro da cratera Chicxulub da Terra, cujo impacto original provavelmente matou os dinossauros há 65 milhões de anos. As crateras de Pallas parecem cobrir pelo menos 10% da superfície do asteróide, o que é “sugestivo de uma violenta história colisional,” como afirmam os cientistas no seu artigo científico.

Para ver quão violenta a história provavelmente foi, a equipa executou uma série de simulações de Pallas e das suas interacções com a restante cintura de asteróides ao longo dos últimos 4 mil milhões de anos – quase a idade do Sistema Solar. Fizeram o mesmo para Ceres e Vesta, tendo em consideração o tamanho, massa e propriedades orbitais de cada asteróide, bem como as distribuições de velocidade e tamanho de objectos dentro da cintura de asteróides. Registaram cada vez que uma colisão simulada produzia uma cratera, em Pallas, Ceres ou Vesta, com pelo menos 40 km de largura (o tamanho da maioria das crateras que observaram em Pallas).

Descobriram que uma cratera com 40 quilómetros em Pallas podia ser criada a partir de uma colisão com um objecto muito mais pequeno em comparação com uma cratera do mesmo tamanho em Ceres ou Vesta. Dado que os asteróides pequenos são muito mais numerosos, na cintura de asteróides, do que os maiores, isso implica que Pallas tem uma maior probabilidade de sofrer impactos de alta velocidade do que os outros dois asteróides.

“Pallas teve duas a três vezes mais colisões do que Ceres ou Vesta, e a sua órbita inclinada é uma explicação directa para a superfície muito estranha que não vemos nos outros dois asteróides,” acrescentou Marsset.

Uma família fragmentada

Os investigadores fizeram duas descobertas adicionais graças às suas imagens: uma mancha curiosamente brilhante no hemisfério sul do asteróide e uma bacia de impacto extremamente grande ao longo do equador do asteróide.

Para esta última descoberta, a equipa procurou explicações para o que pode ter provocado um impacto tão grande, estimado em cerca de 400 km de diâmetro.

Simularam vários impactos ao longo do equador e também rastrearam os fragmentos que provavelmente foram lançados para o espaço, a partir da superfície de Pallas, como resultado de cada impacto.

A partir das suas simulações, a equipa conclui que a grande bacia de impacto foi provavelmente o resultado de uma colisão há cerca de 1,7 mil milhões de anos, por um objecto com 20 a 40 km, que posteriormente ejectou pedaços do asteróide para o espaço, num padrão que efectivamente combina com uma família de fragmentos que se sabe seguirem Pallas.

“Esta característica no equador pode muito bem estar relacionada com a actual família de fragmentos de Pallas,” diz o co-autor Miroslav Brož, do Instituto Astronómico da Universidade Charles em Praga.

Quanto à mancha brilhante descoberta no hemisfério sul de Pallas, os investigadores ainda não sabem o que poderá ser. A sua teoria principal é que a região pode ser um depósito muito grande de sal. A partir da sua reconstrução tridimensional do asteróide, os investigadores estimaram o volume de Pallas e, em combinação com a sua massa conhecida, calculam que a sua densidade é diferente da de Ceres ou Vesta e que provavelmente se formou originalmente a partir de uma mistura de água gelada e silicatos. Com o tempo, à medida que o gelo no interior do asteróide derretia, provavelmente hidratou os silicatos, formando depósitos de sal que podem ter ficado expostos após um impacto.

Uma evidência que suporta esta hipótese pode vir de mais perto da Terra. Durante cada mês de Dezembro, os observadores podem ver uma exibição deslumbrante conhecida como Gemínidas – uma chuva de meteoros que são fragmentos do asteróide Phaethon, ele próprio considerado um fragmento de Pallas que escapou e eventualmente chegou à órbita da Terra. Os astrónomos há muito tempo que observam uma variedade de conteúdo de sódio nos meteoros das Gemínidas, que Marsset e colegas agora pensam que podem ter tido origem nos depósitos de sal de Pallas.

“Já foram propostas missões a Pallas com satélites muito pequenos e baratos,” realça Marsset. “Não sei se podem vir a acontecer, mas poderiam dizer-nos mais sobre a superfície de Pallas e sobre a origem da mancha brilhante.”

Astronomia On-line
14 de Fevereiro de 2020

 

spacenews

 

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *

Este site utiliza o Akismet para reduzir spam. Fica a saber como são processados os dados dos comentários.