Durante décadas, os cientistas pensaram que Vesta, um dos maiores objetos da cintura de asteroides do nosso Sistema Solar, não era apenas um asteroide. Concluíram que Vesta tem uma crosta, um manto e um núcleo - propriedades fundamentais de um planeta.

Os astrónomos estudaram-no em busca de pistas sobre o crescimento inicial dos planetas e sobre o aspeto que a Terra poderia ter tido na sua infância. Agora, cientistas contribuíram para uma investigação que inverte esta noção.

Uma equipa liderada pelo JPL da NASA publicou um artigo científico na revista Nature Astronomy que revela que a estrutura interior de Vesta é mais uniforme do que se pensava. Estas descobertas assustaram os investigadores que, até então, assumiam que Vesta era um protoplaneta que nunca se tornou num planeta completo.

"A ausência de um núcleo foi muito surpreendente", disse o professor assistente de Ciências da Terra e do Ambiente da Universidade do Estado do Michigan, EUA, Seth Jacobson, coautor do artigo científico. "É uma forma muito diferente de pensar acerca de Vesta".

Qual é a verdadeira identidade de Vesta? A equipa de investigação tem duas hipóteses que precisam de ser mais exploradas.

A primeira possibilidade é que Vesta tenha passado por uma diferenciação incompleta, o que significa que iniciou o processo de fusão necessário para dar ao asteroide camadas distintas, como um núcleo, um manto e uma crosta, mas nunca o terminou. A segunda é uma teoria que Jacobson apresentou numa conferência de astronomia há alguns anos - Vesta é um pedaço partido de um planeta em crescimento no nosso Sistema Solar.

Nessa conferência, Jacobson queria que outros investigadores considerassem a possibilidade de alguns meteoritos poderem ser detritos de colisões que ocorreram durante a era da formação dos planetas. Incluiu Vesta na sua sugestão, mas não a tinha considerado uma possibilidade real.

"Esta ideia passou de uma sugestão algo disparatada a uma hipótese que agora estamos a levar a sério devido a esta reanálise dos dados da missão Dawn da NASA", disse Jacobson.

Mais do que um asteroide

A maioria dos asteroides é feita de um material condrítico muito antigo, parecendo um cascalho sedimentar cósmico. Em contraste, a superfície de Vesta está coberta de rochas basálticas vulcânicas. Estas rochas indicaram aos cientistas que Vesta passou por um processo de fusão chamado diferenciação planetária, em que o metal se afunda para o centro e forma um núcleo.

A NASA lançou a nave espacial Dawn em 2007 para estudar Vesta e Ceres, os dois maiores objetos da cintura de asteroides. O objetivo era compreender melhor a formação dos planetas.

A Dawn passou meses, entre 2011 e 2012, em órbita de Vesta, medindo o seu campo gravitacional e captando imagens de alta resolução para criar um mapa muito pormenorizado da sua superfície. Depois de realizar tarefas semelhantes em Ceres, a missão terminou em 2018 e os cientistas publicaram os resultados obtidos a partir dos dados.

Jacobson disse que quanto mais os investigadores utilizavam os dados, melhor conseguiam processá-los. Descobriram formas de calibrar com maior precisão as medições que produzem uma imagem melhorada da composição de Vesta. Foi por isso que Ryan Park, um investigador sénior e engenheiro do JPL, e a sua equipa decidiram reprocessar as medições de Vesta.

"Durante anos, os dados de gravidade contraditórios das observações da Dawn em Vesta criaram enigmas", disse Park. "Depois de quase uma década a aperfeiçoar as nossas técnicas de calibração e processamento, conseguimos um alinhamento notável entre os dados radiométricos recolhidos pela DSN (Deep Space Network) da Dawn e os dados de imagem a bordo. Ficámos entusiasmados por confirmar a força dos dados para revelar o interior profundo de Vesta. As nossas descobertas mostram que a história de Vesta é muito mais complexa do que se pensava anteriormente, moldada por processos únicos como a diferenciação planetária interrompida e colisões tardias".

Os cientistas planetários podem estimar a dimensão do núcleo de um corpo celeste medindo o que se designa por momento de inércia. Trata-se de um conceito da física que descreve a dificuldade de alterar a rotação de um objeto em torno de um eixo. Jacobson comparou este conceito a um patinador artístico a girar no gelo. O patinador altera a sua velocidade puxando os braços para dentro para acelerar e movendo-os para fora para abrandar. O seu momento de inércia é alterado pela mudança de posição dos braços.

Da mesma forma, um objeto no espaço com um núcleo maior é como uma bailarina com os braços puxados para dentro. Os corpos celestes com um núcleo denso movem-se de forma diferente de um sem núcleo. Munida deste conhecimento, a equipa de investigação mediu a rotação e o campo gravitacional de Vesta. Os resultados mostraram que Vesta não se comportava como um objeto com um núcleo, desafiando as ideias anteriores sobre a sua formação.

Duas hipóteses

Nenhuma das hipóteses foi suficientemente explorada para excluir qualquer uma delas, mas ambas têm problemas que requerem mais investigação para serem explicados. Embora a diferenciação incompleta seja possível, não está de acordo com os meteoritos que os investigadores têm recolhido ao longo do tempo.

"Estamos muito confiantes de que estes meteoritos vieram de Vesta", disse Jacobson. "E estes não mostram evidências óbvias de diferenciação incompleta".

A explicação alternativa baseia-se na ideia de que, à medida que os planetas terrestres se foram formando, ocorreram grandes colisões, na sua maioria fazendo crescer os planetas, mas também gerando detritos de impacto. Os materiais ejetados dessas colisões incluiriam rochas resultantes da fusão e, tal como Vesta, não teriam um núcleo.

O laboratório de Jacobson já estava a explorar as consequências dos impactos gigantes durante a era da formação dos planetas. Está a trabalhar com uma das suas alunas, Emily Elizondo, na ideia de que alguns asteroides da cintura de asteroides são pedaços ejetados dos planetas em crescimento.

Esta ideia ainda está longe de estar provada. É necessário criar e afinar mais modelos para provar que Vesta é um pedaço antigo de um planeta em formação. Os cientistas podem ajustar a forma como estudam os meteoritos de Vesta para aprofundar qualquer uma das hipóteses, disse Jacobson. Podem também fazer mais estudos com as novas abordagens aos dados da missão Dawn.

Este artigo científico é apenas o início de uma nova direção de estudo, disse Jacobson. Poderá mudar para sempre a forma como os cientistas olham para os mundos diferenciados.

"A coleção de meteoritos de Vesta já não é uma amostra de um corpo no espaço que não conseguiu ser um planeta", disse Jacobson. "Estes podem ser pedaços de um planeta antigo antes de ter crescido completamente. Só que ainda não sabemos que planeta é esse".

// Universidade do Estado do Michigan (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

Quer saber mais?

Vesta:
NASA
JPL/NASA
AstDyS-2
Wikipedia

Asteroides:
NASA
SEDS
Wikipedia

Momento de inércia:
Wikipedia

Sonda Dawn:
NASA
Wikipedia