Quatro famílias de asteróides extremamente jovens identificadas

Pesquisadores brasileiros dataram as famílias usando um método de simulação numérica para processar dados atuais para voltar no tempo para a era da formação de asteróides. Crédito: NASA

Quatro famílias de asteroides extremamente jovens foram identificadas por pesquisadores afiliados à Universidade Estadual Paulista (UNESP) em Guaratinguetá, Brasil. Um artigo sobre a descoberta foi publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society . 

"Identificamos as novas famílias por meio de simulação numérica usando o método de integração retrógrada (BIM), que é muito mais preciso do que outros métodos para datação de famílias de asteróides. Mas o BIM só funciona para famílias realmente jovens com menos de 20 milhões de anos. "Até recentemente, apenas oito famílias haviam sido estudadas por esse método. Hoje sabemos que 13, quase um terço dos quais foram identificados pelo nosso grupo", disse Valerio Carruba, professor do Departamento de Matemática da UNESP.

Carruba coordenou o projeto de pesquisa sobre as famílias de asteroides realizado na Faculdade de Engenharia do campus da UNESP em Guaratinguetá. As quatro famílias em questão, todas com menos de 7 milhões de anos, orbitam entre Marte e Júpiter como parte de um grupo conhecido como Cinturão de Asteróides Principais.

Os principais parâmetros de datação usados ​​foram as longitudes do pericentro e do nó ascendente. Para um planeta, cometa ou asteróide se movendo ao redor do Sol em uma órbita elíptica, o pericentro é o ponto no qual ele se aproxima mais do Sol. O nó ascendente é o ponto no qual a órbita se cruza do lado sul de um plano de referência, tipicamente o plano eclíptico, para o lado norte.

"Quando uma família de asteróides é formada, pericentros de todos os asteróides e nós ascendentes são alinhados, mas como a família evolui, o alinhamento é perdido devido a perturbações gravitacionais produzidas pelos planetas e, possivelmente, por alguns asteróides em massa", explicou Carruba. "Com base nos dados atuais, o BIM permite que você volte no tempo usando a simulação numérica para reconstruir a configuração na qual os parâmetros foram alinhados e, assim, datar a família de asteróides."

Além das quatro novas famílias que eles próprios identificaram, o grupo estudou 55 novas famílias identificadas por outros cientistas. Além de datarem as famílias, estabeleceram um diagrama que, com considerável precisão, distingue entre famílias formadas por eventos de colisão e famílias formadas pela fissão de um corpo precursor.

Quando dois asteróides colidem, um ou ambos podem se fragmentar, dando origem a uma família com vários objetos. A fissão, por outro lado, consiste na ejeção da matéria por um corpo precursor, ou porque adquiriu uma rotação muito rápida em seu próprio eixo e sofreu uma colisão ou porque recentemente expulsou um corpo secundário que se desfez.

"Uma das quatro famílias que identificamos foi, sem dúvida, formada por um evento colisional. É muito provável que a colisão tenha sido a origem de outra. Os demais foram identificados muito recentemente e precisamos de mais estudos para formular uma hipótese sobre sua formação", disse Carruba. disse.

Ressonância de movimento

O Cinturão Principal é um extraordinário nicho de asteróides, com mais de 700 objetos conhecidos. O número está aumentando constantemente graças à melhoria dos métodos de detecção, e pode ser estimado em milhões. Segundo Carruba, os asteróides no cinturão principal estão longe de serem distribuídos uniformemente. Várias regiões diferentes formaram-se dentro da correia devido à interação gravitacional altamente complexa entre tantos corpos e, acima de tudo, ao campo gravitacional poderoso de Júpiter.

Um importante condutor dessa estrutura é um fenômeno conhecido como "ressonância de movimento médio", que ocorre quando dois corpos orbitando um terço têm períodos orbitais estreitamente relacionados por uma razão de dois inteiros pequenos. As ressonâncias criam espaços vazios na distribuição radial dos asteróides. Eles são chamados de Kirkwood Gaps, em homenagem ao astrônomo norte-americano Daniel Kirkwood (1814-95), que identificou e explicou essas zonas livres de asteróides no cinturão principal.

"Entre 33% e 35% dos asteróides no cinturão principal são membros de famílias", disse Carruba. "Existem mais de 120 famílias reconhecíveis e dezenas de grupos menos estatisticamente significativos. As famílias grandes são compostas por centenas de membros, enquanto as famílias pequenas podem ter cerca de dez membros."

As estimativas da idade das famílias de asteróides na faixa variam de alguns milhões a centenas de milhões de anos. A origem da família mais velha foi datada de 4 bilhões de anos atrás, por isso participou da primeira etapa da formação do Sistema Solar.

Fonte: PHYS.ORG