Nota de Imprensa

A anatomia de um asteróide

5 de Fevereiro de 2014

Com o auxílio do New Technology Telescope (NTT) do ESO descobriu-se a primeira evidência de que os asteróides têm uma estrutura interna extremamente variada. Ao fazer medições muito precisas, os astrónomos descobriram que partes diferentes do asteróide Itokawa têm densidades diferentes. Descobrir o que se encontra no interior dos asteróides, para 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 asteróide próximo da Terra (25143) Itokawa roda 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 asteróides irradiam calor.

Este pequeno asteróide 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 equipa 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 roda. Estes dados foram depois usados para deduzir o período de rotação do asteróide de modo muito preciso e determinar como é que este período varia com o tempo. Esta informação, quando combinada com a forma do asteróide, 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 asteróide,” 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 asteróide e de outros pequenos corpos no espaço pode ser afectada pela luz solar. Este fenómeno, conhecido por efeito 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 asteróide é muito irregular, o calor não é irradiado de modo homogéneo, o que cria no corpo um binário, pequeno mas contínuo, que lhe muda a sua taxa de rotação [3], [4].

A equipa de Lowry determinou que a taxa à qual o asteróide roda 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 astrónomos encontram evidências para uma estrutura interna dos asteróides extremamente variada. Até agora, as propriedades do interior dos asteróides 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 asteróide se tenha formado a partir de duas componentes de um asteróide duplo depois de ter havido colisão e fusão dos dois objetos.

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

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

Notas

[1] Para 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 asteróide varia de 1,75 a 2,85 gramas por centímetros 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 rodar lentamente devido a um efeito semelhante.

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

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num 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 da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa 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 investigação em astronomia e é o observatório astronómico 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 astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. 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 astronómico 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 astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 39 metros que observará na banda do visível e do infravermelho próximo. O E-ELT será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Artigo científico
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1405, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.