10 mistérios que a Hera irá explorar nos asteroides Dimorphos e Didymos
6 de novembro de 2026
Impressão de artista da sonda Hera a aproximar-se de Dimorphos.
Crédito: ESA
A Hera, a primeira missão da ESA dedicada à defesa planetária, chega este mês ao seu alvo, com o objetivo de recolher dados valiosos sobre o método de impacto cinético para o desvio de asteroides - ao mesmo tempo que procura resolver vários enigmas científicos.
A nave espacial, do tamanho de um carro pequeno, dirige-se para o asteroide Dimorphos, com 151 m de diâmetro, que, por sua vez, orbita em torno do seu asteroide principal, Didymos, com 780 m. Dimorphos já entrou para a história como o primeiro objeto do Sistema Solar a ter a sua órbita alterada por ação humana - quando a sonda DART da NASA colidiu com ele no dia 26 de setembro de 2022.
O impacto da DART provocou um aumento de brilho visível a partir de telescópios na Terra, mas ninguém sabe o que isso causou ao próprio Dimorphos, nem por que razão a órbita do asteroide foi alterada num grau muito superior ao sugerido pelas simulações. A Hera vai até lá para realizar um levantamento detalhado do local de impacto, com o objetivo de ajudar a transformar a experiência de impacto cinético da DART numa bem compreendida técnica de desvio para defesa planetária.
Os cientistas esperam também obter dados científicos adicionais. Encontros próximos anteriores de naves espaciais revelaram que os asteroides são ambientes dinâmicos com histórias complexas - e muitas questões pendentes estão ainda por responder.
Animação do impacto da DART no asteroide Dimorphos.
Crédito: ESA
1. O impacto da DART deixou uma cratera em Dimorphos?
O primeiro mistério que a Hera irá desvendar, através das suas primeiras imagens, é se Dimorphos ficou com uma cratera gigante devido à ação humana. Estima-se que o impacto da DART com Dimorphos, em 2022, tenha deslocado cerca de 16 milhões de kg de poeira, fragmentos e rochas de maiores dimensões - cerca de 0,5% da massa total estimada do asteroide.
"Num ambiente do tipo terrestre, seria de esperar que isto deixasse uma cratera considerável - e talvez uma cratera correspondente no seu lado oposto, devido ao reflexo da onda de choque do impacto", explica Patrick Michel, investigador principal da Hera e diretor de investigação do CNRS/Observatoire de la Côte d'Azur.
"Mas Dimorphos tem uma gravidade tão baixa que a natureza da sua resposta depende em grande parte da coesão - ou autoaderência - do material da sua superfície. Em 2019, a sonda japonesa Hayabusa2 disparou um projétil de cobre contra o asteroide Ryugu a uma velocidade de 2,1 km/s. Este impacto envolveu muito menos energia cinética do que o da DART, mas mesmo assim deixou uma cratera com cerca de 15 m de diâmetro e 1,7 m de profundidade - consideravelmente maior do que o previsto. E algumas simulações sugerem que a cratera da DART poderia ter-se estendido por toda a superfície do asteroide, remodelando-o completamente".
2. Ainda existem detritos do impacto à volta dos asteroides?
Esta será uma questão extremamente importante a resolver rapidamente, para a segurança da missão. Quaisquer detritos remanescentes representam um risco óbvio de colisão. A boa notícia é que a modelação sugere que a grande maioria dos detritos já abandonou o sistema binário de asteroides – embora não necessariamente todos.
"Alguns voltaram a cair sobre Dimorphos e Didymos, enquanto a poeira mais leve terá sido removida das imediações pela pressão da radiação solar, o impulso lento, mas constante, da própria luz solar", observa Michael Kueppers, cientista da missão Hera da ESA.
Um estudo recente sugere que mais de 93,5% dos detritos ejetados pela DART terão escapado do sistema no prazo de dois anos, enquanto apenas 0,002% do material permanece nas proximidades - mas a Hera ainda assim não gostaria de colidir com ele!
3. Em que medida Dimorphos está a "cambalear", após o impacto?
Antes da chegada da DART, supunha-se que Dimorphos estivesse em acoplamento de maré com Didymos, que é maior. Isto significa que girava de tal forma que apresentava sempre a mesma face a Didymos, tal como a Lua em relação à Terra. Uma vez que o impacto da DART ocorreu deslocado do centro do asteroide, é de esperar que se tenha gerado algum torque - ou força de rotação - como consequência, e os detritos que escaparam podem ter contribuído para perturbar ainda mais o corpo celeste.
Consequentemente, o asteroide após o impacto poderá não girar em torno de um eixo fixo, mas sim continuar a mudar de posição - tal como uma bola de râguebi mal lançada. As observações astronómicas da "curva de luz" dos asteroides combinados ao longo do tempo sugerem, a título provisório, que este poderá de facto ser o caso, mas a amplitude do "cambalear" é desconhecida.
Um Dimorphos "cambaleante" teria implicações para as operações da Hera - uma vez que o seu voo autónomo, numa fase posterior, dependerá do rastreio das características da superfície, e estas características estarão a mover-se de forma complexa - mas a questão científica mais importante será: com que rapidez é que o campo gravitacional de Didymos está a acalmar este complexo cambalear, para fazer regressar, gradualmente, Dimorphos ao seu estado anterior de equilíbrio?
4. Será que a rotação rápida de Didymos provocou a formação de Dimorphos?
Estima-se que cerca de 15% dos asteroides tenham uma, ou mais, pequenas luas a orbitar à sua volta. De onde vêm? A teoria predominante é que estes asteroides têm origem nos corpos primários em torno dos quais orbitam, uma vez que estes corpos são colocados em rotação pelo efeito YORP (Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack).
Em termos simples, a forma irregular dos pequenos asteroides faz com que algumas áreas fiquem mais iluminadas pela luz solar do que outras, levando a que o material aquecido suba, o que resulta num torque (ou força de rotação) capaz de acelerar (ou desacelerar) a rotação do asteroide.
"Este efeito YORP é minúsculo de momento, mas acumula-se significativamente ao longo de milhares a milhões de anos", observa Michael. "A força centrífuga de um asteroide 'pilha de escombros' pode tornar-se tão forte à medida que ganha velocidade que acaba por chegar ao ponto de se partir. Em seguida, o material é lançado para órbita, formando um anel de detritos que, eventualmente, se reagrupa para formar uma pequena lua 'pilha de escombros'".
O teste óbvio que a Hera deve realizar é verificar se os dois corpos são, de facto, constituídos pelos mesmos materiais. E a análise da erosão espacial na superfície de Dimorphos poderá também permitir datar a formação da pequena lua. É possível que tenha apenas alguns milhares de anos!
Este processo de aceleração da rotação, impulsionado pelo efeito YORP, poderá ainda estar a decorrer até aos dias de hoje. Didymos completa uma rotação em torno do seu próprio eixo em pouco mais de duas horas, o que é extremamente rápido para um corpo do seu tamanho, correspondendo a cerca de metade da velocidade de escape do asteroide - e perto dos limites da sua coesão.
Didymos apresenta também uma protuberância equatorial acentuada, o que lhe confere uma forma semelhante a um pião, devido à força centrífuga que desloca material das latitudes mais elevadas em direção ao seu equador. É possível que a Hera consiga captar deslizamentos desta natureza à medida que ocorrem - e talvez até mesmo material ejetado de Didymos para o espaço, a partir do equador do asteroide ou de outros locais. A missão OSIRIS-REx da NASA identificou anteriormente partículas a serem ejetadas da superfície do asteroide Bennu, embora o mecanismo preciso que impulsiona este processo continue a ser incerto.
Juventas aterra em Dimorphos.
Crédito: ESA
5. Que forças mantêm Dimorphos unido?
Na Terra, a gravidade é a força predominante que mantém as coisas unidas. Em Dimorphos, a gravidade é 200.000 vezes mais fraca. Isto significa que outras propriedades físicas desempenham um papel comparável ao da gravidade, sobretudo a coesão, que determina a forma como as rochas, a poeira e outros materiais se mantêm unidos. Pensemos, por exemplo, em como a argila húmida se mantém muito mais unida do que farinha seca.
A gravidade ultrabaixa de Dimorphos torna-o um ambiente verdadeiramente alienígena e explica por que razão o impacto da DART ejetou milhões de quilogramas de material para o espaço. Patrick explica: "Mas mesmo um nível muito baixo de coesão, equivalente à aglomeração da farinha, pode ainda ser crucial para manter Dimorphos unido e pode determinar o seu comportamento de formas decisivas".
Por exemplo, quanto menor for a coesão de Dimorphos, maior será a cratera deixada pela DART - até ao ponto de, possivelmente, a cratera ter crescido tanto que virasse o asteroide por inteiro. E quando a Hera conseguir fazer aterrar um CubeSat em Dimorphos, será que a sua superfície de baixa coesão o suportará, ou será que o módulo de aterragem simplesmente afunda até desaparecer de vista, como se estivesse em areia movediça?
O asteroide Dimorphos, visto pela DART.
Crédito: NASA/JHUAPL
6. Onde está a poeira entre os pedregulhos de Dimorphos?
Nos últimos segundos de vida da nave espacial DART, esta transmitiu imagens de um asteroide cuja superfície estava repleta de rochedos grandes e angulares, com dimensões médias entre as de um carro e as de uma casa. A grande surpresa? Não se via poeira, embora seja altamente provável que a poeira aderente ajude a manter Dimorphos unido - e certamente milhões de toneladas de poeira foram libertadas após o impacto da nave espacial.
Por que razão não se viu poeira entre as rochas? Será simplesmente porque a câmara da DART tinha uma resolução demasiado baixa, ou será que algum outro fenómeno retira a poeira da superfície de Dimorphos? Será que os impactos regulares de micrometeoritos sacodem a poeira da superfície, enquanto os pedregulhos mais pesados permanecem no lugar? Ou será que a pressão da radiação solar ou a carga eletrostática estão a afastar a poeira? Será que as rochas de Dimorphos repousam sobre uma camada de poeira ainda não visível, ou simplesmente sobre mais camadas de pedregulhos?
A última imagem completa da lua Dimorphos, obtida pela missão DART da NASA.
Crédito: NASA/JHUAPL
7. Quão resistentes são esses pedregulhos na superfície?
Para que os pedregulhos observados em Dimorphos (e também em Didymos) possam existir, teriam de se ter formado em ambientes com maior gravidade e/ou pressão. Imagine planetoides primordiais que possam ter persistido durante períodos prolongados, até serem fragmentados por processos de colisão. Posteriormente, os detritos resultantes dessas fragmentações ter-se-iam reagrupado, formando os corpos que vemos hoje.
Os pedregulhos são, portanto, os elementos mais antigos de Dimorphos, sobreviventes de reinos há muito desaparecidos. Apresentam superfícies rugosas e formas angulares, o que sugere que sofreram fissuras, provavelmente devido a colisões passadas, bem como a stress térmico. Então, quão resistentes são, na prática, estas rochas? Será que são altamente porosas - mantendo-se aglomeradas num único pedaço apenas porque se encontram numa gravidade tão fraca - ou poderão, afinal, possuir uma maior coesão? Até que ponto conseguirão resistir ao contacto com um dos CubeSats da Hera?
8. Pode haver vazios no interior de Dimorphos?
O CubeSat "Juventas" da missão Hera, equipado com o radar mais pequeno alguma vez lançado para o espaço, realizará a primeira sondagem por radar do interior de um asteroide, observando as profundezas de Dimorphos. Uma possibilidade é simplesmente que Dimorphos seja um objeto em grande parte monolítico, formado por material altamente poroso, semelhante à pedra-pomes terrestre.
Michael acrescenta: "Outra alternativa é que possa haver grandes vazios internos no interior do asteroide. O radar da Juventas tem uma resolução espacial de cerca de 10 m, suficiente para revelar cavidades em grande escala". Talvez o corpo do asteroide seja composto, em grande parte, apenas por um conjunto de rochas, como um cacho de uvas suspenso no espaço, deixando espaços consideráveis entre elas.
9. Qual é a massa exata de Dimorphos?
Para planear o impacto da DART, foi essencial uma estimativa aproximada da massa de Dimorphos, mas a incerteza residual deste valor continua elevada, na ordem das dezenas de pontos percentuais. Até que os investigadores aperfeiçoem esta medição, a nossa compreensão precisa da eficácia do método de impacto cinético para o desvio de asteroides permanece incerta - e a única forma de o fazer é ir até lá.
A Hera utilizará o mesmo sistema de rastreio de características superficiais em que se baseará para o voo autónomo de aproximação, a fim de determinar a massa exata de Dimorphos. A sonda espacial irá rastrear o movimento das características superficiais de ambos os asteroides para procurar sinais da ligeira oscilação que a órbita de Dimorphos provoca no seu asteroide principal, em relação ao centro de gravidade comum de todo o sistema binário. Esta amplitude de oscilação está diretamente relacionada com a massa de Dimorphos. A quantificação será conseguida através da identificação de pequenas variações, da ordem de metros, na rotação de pontos de referência fixos ao longo do tempo.
Além disso, no final da missão de seis meses da Hera, serão identificadas pequenas variações Doppler no sinal de rádio da sonda, à medida que esta orbita muito perto de Dimorphos, com o objetivo de determinar a atração da sua fraca gravidade e, consequentemente, a sua massa.
10. Qual é a "fórmula mágica" para o desvio ideal de um asteroide?
Desviar a órbita de um asteroide envolve mais do que apenas a velocidade do objeto impactante. O impacto da DART - um objeto de 550 kg a atingir a 6,1 km/s - encurtou a órbita de Dimorphos em 33 minutos, muito além das estimativas anteriores, devido a um elemento adicional, denominado "fator beta".
Patrick explica: "Trata-se de uma amplificação do momento devido ao recuo resultante da ejeção de detritos após o impacto, o que proporciona um impulso semelhante à propulsão de um foguetão. O facto de a DART ter obtido resultados superiores às estimativas anteriores pode muito bem dever-se à baixa coesão de Dimorphos".
A estimativa atual é de que foi transmitida a Dimorphos, para alterar a sua órbita, cerca de 2,1 vezes a força de impacto original. As medições da Hera irão refinar significativamente esse valor aproximado. O resultado será uma melhor compreensão de como desviar asteroides de todos os tamanhos e características - com base na sua composição e estrutura, bem como na sua massa - e, em última análise, um planeta Terra mais seguro.
