Ao estudar os dados recolhidos pela missão DART (Double Asteroid Redirection Test) da NASA, que em 2022 enviou uma nave espacial para colidir intencionalmente com Dimorphos, a lua do asteroide Didymos, a sua equipa científica descobriu novas informações sobre as origens do asteroide binário e porque é que a nave espacial DART foi tão eficaz em mudar a órbita de Dimorphos.

Em cinco artigos científicos recentemente publicados na revista Nature Communications, a equipa explorou a geologia do sistema, que inclui a lua Dimorphos e o asteroide principal Didymos, para caracterizar a sua origem e evolução e restringir as suas características físicas.

"Estas descobertas dão-nos novos conhecimentos sobre as formas como os asteroides podem mudar ao longo do tempo", disse Thomas Statler, cientista principal para os Pequenos Corpos do Sistema Solar na sede da NASA em Washington. "Isto é importante não só para compreender os objetos próximos da Terra, que são o foco da defesa planetária, mas também para a nossa capacidade de ler a história do nosso Sistema Solar a partir destes remanescentes da formação planetária. Esta é apenas uma parte da riqueza de novos conhecimentos que ganhámos com a DART".

Olivier Barnouin e Ronald-Louis Ballouz, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, em Laurel, no estado norte-americano de Maryland, lideraram um estudo que analisou a geologia de ambos os asteroides e retirou conclusões sobre os materiais da sua superfície e propriedades interiores. A partir de imagens captadas pela DART e pelo cubesat LICIACube que a acompanhou - uma contribuição da Agência Espacial Italiana -, a equipa observou a topografia do asteroide mais pequeno Dimorphos, que apresentava rochas de vários tamanhos. Em comparação, o asteroide maior, Didymos, era mais liso a elevações mais baixas, embora rochoso a elevações maiores, com mais crateras do que Dimorphos. Os autores deduziram que Dimorphos provavelmente se desprendeu de Didymos durante um grande evento de perda de massa.

Há processos naturais que podem acelerar a rotação de asteroides pequenos, e há cada vez mais evidências de que estes processos podem ser responsáveis pela remodelação destes corpos ou mesmo por forçar a expulsão de material das suas superfícies.

A análise sugeriu que tanto Didymos como Dimorphos têm características de superfície fracas, o que levou a equipa a postular que Didymos tem uma idade de superfície 40-130 vezes mais antiga do que Dimorphos, com a primeira estimada em 12,5 milhões de anos e a segunda com menos de 300.000 anos. A baixa resistência da superfície de Dimorphos contribuiu provavelmente para o impacto significativo da DART na sua órbita.

"As imagens e dados que a DART recolheu no sistema Didymos proporcionaram uma oportunidade única para um olhar geológico e íntimo de um sistema asteroidal binário na vizinhança da Terra", disse Barnouin. "Só a partir destas imagens conseguimos inferir uma grande quantidade de informações acerca das propriedades geofísicas de Didymos e Dimorphos e expandir o nosso conhecimento sobre a formação destes dois asteroides. Também compreendemos melhor porque é que a DART foi tão eficaz a mover Dimorphos".

Maurizio Pajola, do INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) em Roma, e coautores lideraram um artigo que comparou as formas e tamanhos dos vários pedregulhos e os seus padrões de distribuição nas superfícies dos dois asteroides. Determinaram que as características físicas de Dimorphos indicam que se formou por fases, provavelmente de material herdado do seu asteroide progenitor Didymos. Esta conclusão reforça a teoria prevalente de que alguns asteroides binários surgem de restos de um asteroide primário maior que se acumulam numa nova lua.

Alice Lucchetti, também do INAF, e colegas descobriram que a fadiga térmica - o enfraquecimento gradual e a quebra de um material causada pelo calor - pode separar rapidamente pedregulhos na superfície de Dimorphos, gerando linhas de superfície e alterando as características físicas deste tipo de asteroide mais rapidamente do que se pensava. A missão DART foi provavelmente a primeira observação de um fenómeno deste tipo neste género de asteroide.

Supervisionado pela investigadora Naomi Murdoch do ISAE-SUPAERO (Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace) em Toulouse, França, e colegas, um trabalho liderado pelas estudantes Jeanne Bigot e Pauline Lombardo determinou que a capacidade de suporte de Didymos - a capacidade da superfície para suportar cargas aplicadas - é pelo menos 1000 vezes inferior à da areia seca da Terra ou do solo lunar. Este é considerado um parâmetro importante para compreender e prever a resposta de uma superfície, incluindo para efeitos de deslocação de um asteroide.

Colas Robin, também do ISAE-SUPAERO, e os seus coautores analisaram as rochas da superfície de Dimorphos, comparando-as com as de outros asteroides tipo "pilha de escombros", incluindo Itokawa, Ryugu e Bennu. Os investigadores descobriram que as rochas partilhavam características semelhantes, sugerindo que todos estes tipos de asteroides se formaram e evoluíram de modo semelhante. A equipa também notou que a natureza alongada das rochas em torno do local de impacto da DART implica que foram provavelmente formadas através de processamento de impacto.

Estas descobertas mais recentes formam uma visão mais robusta das origens do sistema Didymos e contribuem para a compreensão de como estes corpos planetários se formaram. Enquanto a missão Hera da ESA se prepara para revisitar o local de colisão da DART em 2026, para analisar melhor as consequências do primeiro teste de defesa planetária de sempre, esta investigação fornece uma série de testes para o que a Hera irá encontrar e contribui para as missões de exploração atuais e futuras, reforçando simultaneamente as capacidades de defesa planetária.

// NASA (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (comunicado de imprensa)
// Artigo científico por Barnouin et al. (Nature Communications)
// Artigo científico por Pajola et al. (Nature Communications)
// Artigo científico por Luchhetti et al. (Nature Communications)
// Artigo científico por Bigot et al. (Nature Communications)
// Artigo científico por Robin et al. (Nature Communications)

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DART (Double Asteroid Redirection Test):
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JHUAPL
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Missão Hera:
ESA
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