PELA PRIMEIRA VEZ, OS ASTRÓNOMOS APANHAM UM ASTEROIDE A MUDAR DE COR 3 de setembro de 2019
O asteroide 6478 Gault, visto pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, mostra duas caudas parecidas às de um cometa, detritos que nos dizem que o asteroide está lentamente a auto-destruir-se. Os riscos brilhantes que rodeiam o asteroide são estrelas de fundo. O asteroide Gault está localizado entre as órbitas de Marte e Júpiter.
Crédito: NASA, ESA, K. Meech e J. Kleyna, O. Hainaut
No passado mês de dezembro, os cientistas descobriram um asteroide "ativo" dentro da cintura de asteroides, situada entre as órbitas de Marte e Júpiter. A rocha espacial, designada pelos astrónomos como 6478 Gault, parecia estar a deixar duas trilhas de poeira no seu rasto - comportamento ativo que está associado a cometas, mas raramente visto em asteroides.
Enquanto os astrónomos ainda estão intrigados com a causa da atividade "cometária" de Gault, uma equipa do MIT (Massachusetts Institute of Technology) agora relata que apanhou o asteroide no ato de mudar de cor, no espetro infravermelho próximo, de vermelho para azul. É a primeira vez que os cientistas observam um asteroide a mudar de cor em tempo real.
"Foi uma surpresa muito grande," disse Michael Marsset, pós-doutorado do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT. "Pensamos que testemunhámos o asteroide a perder a sua poeira avermelhada no espaço e que estamos a ver as novas camadas azuis subjacentes dos asteroides."
Marsset e colegas também confirmaram que o asteroide é rochoso - prova de que a cauda do asteroide, embora pareça a de um cometa, é provocada por um mecanismo completamente diferente, pois os cometas não são rochosos, mas mais como bolas de neve solta de gelo e poeira.
"É a primeira vez, tanto quanto sei, que vemos um corpo rochoso a emitir poeira, um pouco como um cometa," disse Marsset. "Isto significa que provavelmente algum mecanismo responsável pela emissão de poeira é diferente do dos cometas, e diferente da maioria dos outros asteroides ativos da cintura principal."
Marsset e colegas, incluindo a investigadora Francesca DeMeo e o professor Richard Binzel, do mesmo departamento, publicaram os seus resultados na revista The Astrophysical Journal Letters.
Uma rocha com caudas
Os astrónomos descobriram pela primeira vez 6478 Gault em 1988 e deram este nome em honra ao geólogo planetário Donald Gault. Até recentemente, a rocha espacial era vista como relativamente mediana, medindo cerca de 4 km em largura e orbitando juntamente com milhões de outros objetos de rocha e poeira na região interior da cintura de asteroides, a 344 milhões de quilómetros do Sol.
Em janeiro, imagens de vários observatórios, incluindo do Telescópio Espacial Hubble da NASA, capturaram duas caudas estreitas, semelhantes às dos cometas, seguindo o asteroide. Os astrónomos estimam que a cauda mais longa se estenda por 800 mil quilómetros, enquanto a cauda mais curta tem aproximadamente um-quarto desse comprimento. As caudas, concluíram, devem consistir de dezenas de milhões de quilogramas de poeira, ativamente lançada pelo asteroide para o espaço. Mas como? A questão reacendeu o interesse em Gault e os estudos desde então descobriram casos passados de atividade semelhante do asteroide.
"Nós conhecemos cerca de um milhão de corpos entre Marte e Júpiter, e talvez cerca de 20 que estão ativos na cintura de asteroides," disse Marsset. "De modo que isto é muito raro."
Ele e colegas juntaram-se à busca de respostas para a atividade de Gault em março, quando garantiram tempo de observação com o IRTF (Infrared Telescope Facility) da NASA em Mauna Kea, Hawaii. Durante duas noites, observaram o asteroide e usaram um espectrógrafo de alta precisão para dividir a luz do asteroide em várias frequências ou cores, cujas intensidades relativas podem dar aos cientistas uma ideia da composição de um objeto.
A partir da sua análise, a equipa determinou que a superfície do asteroide é composta principalmente de silicato, um material seco e rochoso, semelhante à maioria dos outros asteroides e, mais importante, nada parecido com a maioria dos cometas.
Os cometas geralmente vêm das orlas muito mais frias do Sistema Solar. Quando se aproximam do Sol, qualquer gelo à superfície sublima instantaneamente, ou vaporiza em gás, criando a cauda característica do cometa. Dado que a equipa de Marsset descobriu que 6478 Gault é um corpo seco e rochoso, isso significa que provavelmente está a produzir caudas de poeira através de algum outro mecanismo ativo.
Uma nova mudança
À medida que a equipa observava o asteroide, descobriram, para sua surpresa, que a rocha estava a mudar de cor no infravermelho próximo, de vermelho para azul.
"Nunca vimos uma mudança tão dramática como esta ao longo de um período tão curto de tempo," disse a coautora DeMeo.
Os cientistas dizem que provavelmente estão a ver a poeira da superfície do asteroide, que ficou vermelho ao longo de milhões de anos de exposição ao Sol, a ser expelida para o espaço, revelando uma superfície nova e menos irradiada por baixo, que parece azul em comprimentos de onda do infravermelho próximo.
"Curiosamente, é só necessário remover uma camada muito fina para ver uma mudança no espectro," diz DeMeo. "Pode ser tão fina quanto uma única camada de grãos de poeira com apenas alguns micrómetros de profundidade."
O que poderá, então, estar a causar esta mudança de cor do asteroide? A equipa e outros grupos que estudam 6478 Gault pensam que o motivo da mudança de cor, e da "atividade cometária" do asteroide, provavelmente se deve ao mesmo mecanismo: uma rápida rotação. O asteroide pode estar a girar depressa o suficiente para retirar camadas de poeira da sua superfície, através de pura força centrífuga. Os investigadores estimam que seria necessário um período de rotação de aproximadamente duas horas.
"Cerca de 10% dos asteroides giram muito depressa, ou seja, têm um período de rotação de duas a três horas, e o Sol é provavelmente o culpado desta aceleração," disse Marsset.
Este fenómeno de aceleração é conhecido como efeito YORP (efeito Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack, em honra aos cientistas que o descobriram), que se refere ao efeito da radiação solar, ou fotões, em corpos pequenos e próximos como asteroides. Apesar dos asteroides refletirem a maior parte desta radiação para o espaço, uma fração destes fotões é absorvida e depois reemitida como calor e também como momento. Isto cria uma pequena força que, ao longo de milhões de anos, pode fazer com que o asteroide gire mais depressa.
Os astrónomos já observaram, no passado, o efeito YORP num punhado de asteroides. Para confirmar que um efeito semelhante está a agir sobre 6478 Gault, os cientistas vão ter que detetar a sua rotação através de curvas de luz - medições do brilho do asteroide ao longo do tempo. O desafio será ver através da considerável cauda de poeira do asteroide, que pode obscurecer partes importantes da luz do asteroide.
A equipa de Marsset, juntamente com outros grupos, planeia estudar o asteroide em busca de mais pistas da sua atividade, quando se tornar novamente visível no céu.
"Acho que [o estudo do grupo] reforça o facto de que a cintura de asteroides é um lugar realmente dinâmico," diz DeMeo. "Apesar dos campos de asteroides que vemos nos filmes, todos chocando uns com os outros, serem exagerados, há muita coisa a acontecer lá a cada momento."
