3 de abril de 2019

Hubble observa asteroide a quebrar-se

Esta imagem pelo Telescópio Espacial Hubble revela a auto-destruição gradual de um asteroide, cujo material poeirento ejetado formou duas caudas estreitas e longas, parecidas às dos cometas. A cauda maior tem mais de 800 mil quilómetros de comprimento e mais ou menos 4800 km de espessura. A cauda mais curta tem cerca de um-quarto desse comprimento.Crédito: NASA, ESA, K. Meech e J. Kleyna (Universidade do Hawaii) e O. Hainaut (ESO)

De acordo com novos dados obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble e por outros observatórios, um pequeno asteroide foi apanhado no processo de girar tão depressa que está a expelir material.  As imagens do Hubble mostram duas caudas estreitas, parecidas às dos cometas, de detritos empoeirados que saem do asteroide (6478) Gault. Cada cauda representa um episódio no qual o asteroide libertou suavemente o seu material - evidências de que Gault está a começar a desfazer-se.

Descoberto em 1988, o asteroide com 4 km tem sido observado repetidamente, mas as caudas de detritos são as primeiras evidências de desintegração. Gault está localizado a 344 milhões de quilómetros da Terra. Entre os cerca de 800.000 asteroides conhecidos entre Marte e Júpiter, os astrónomos estimam que este tipo de evento na cintura de asteroides seja raro, ocorrendo aproximadamente uma vez por ano. A observação da fragmentação de um asteroide dá aos astrónomos a oportunidade de estudar a composição destas rochas espaciais sem enviar uma nave para recolher amostras.

"Não precisámos de ir a Gault," explicou Olivier Hainaut do ESO na Alemanha, membro da equipa de observação de Gault. "Nós apenas tivemos que olhar para a imagem das correntes e podemos ver todos os grãos de poeira bem ordenados por tamanho. Todos os grãos grandes (mais ou menos do tamanho das partículas de areia) estão perto do objeto e os grãos mais pequenos (mais ou menos do tamanho de grãos de farinha) são os mais distantes, porque estão a ser empurrados mais rapidamente pela pressão da luz solar."

Gault é apenas o segundo asteroide cuja desintegração está fortemente ligada a um processo conhecido como efeito YORP (Yarkovsky–O'Keefe–Radzievskii–Paddack, os nomes dos quatro cientistas que contribuíram para o conceito). Quando a luz solar aquece um asteroide, a radiação infravermelha que escapa da sua superfície aquecida transporta momento angular, bem como calor. Este processo cria um pequeno torque que faz com que o asteroide gire continuamente mais depressa. Quando a força centrífuga resultante começa a superar a gravidade, a superfície do asteroide torna-se instável, e os deslizamentos de terra podem fazer com que a poeira e o entulho sigam para o espaço a poucos quilómetros por hora. Os investigadores estimam que Gault pode estar a aumentar lentamente a sua rotação há mais de 100 milhões de anos.

Reunindo a atividade recente de Gault está uma investigação forense astronómica que envolve telescópios e astrónomos de todo o mundo. Levantamentos de todo o céu, telescópios terrestres e instalações espaciais como o Telescópio Espacial Hubble uniram esforços para tornar esta descoberta possível.

A pista inicial foi a descoberta fortuita da primeira cauda de detritos, observada no dia 5 de janeiro de 2019 pelo telescópio ATLAS (Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System) no Hawaii. A cauda também apareceu em dados de arquivo de dezembro de 2018 do ATLAS e dos telescópios Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) no Hawaii. Em meados de janeiro, uma segunda cauda mais curta foi vista pelo telescópio do Canadá-França-Hawaii e pelo telescópio Isaac Newton na Espanha, assim como por outros observadores. Uma análise de ambas as caudas sugere que os dois eventos de poeira ocorreram por volta de 28 de outubro e de 30 de dezembro de 2018.

Observações de acompanhamento com o Telescópio William Herschel, com a Estação Terrestre Ótica da ESA em La Palma e Tenerife, Espanha, e com o Telescópio Chandra nos Himalaias, Índia, mediram um período de rotação de duas horas para o objeto, perto da velocidade crítica na qual um asteroide solto começa a desfazer-se.  Gault é o melhor exemplo de um objeto com rápida rotação mesmo no limite das duas horas," disse o membro da equipa Jan Kleyna, da Universidade do Hawaii em Honolulu. Uma análise do ambiente circundante do asteroide, pelo Hubble, não revelou sinais de detritos mais amplamente distribuídos, o que exclui a possibilidade de uma colisão com outro asteroide como causa para os surtos.

As correntes estreitas do asteroide sugerem que a poeira foi libertada em surtos curtos, com a duração de algumas horas a alguns dias. Estes eventos súbitos sopraram detritos suficientes para produzir uma "bola suja" com aproximadamente 150 metros de diâmetro, se compactados juntos. As caudas vão começar a desaparecer daqui a poucos meses, à medida que a poeira se dispersa pelo espaço interplanetário. Com base nas observações do Telescópio do Canadá-França-Hawaii, os astrónomos estimam que a cauda mais longa se estenda por 800 mil quilómetros e tenha aproximadamente 4800 km de espessura. A cauda mais curta tem cerca de um-quarto desse comprimento.

Até ao momento, apenas foram encontrados algumas dúzias de asteroides ativos. Os astrónomos podem agora detetar muitos mais graças às capacidades aprimoradas de levantamento de observatórios como o Pan-STARRS e ATLAS, que varrem todo o céu. "Os asteroides como Gault não podem mais escapar à deteção," comentou Hainaut. "Isto significa que todos estes asteroides que começam a 'comportar-se mal' são avistados."

Os investigadores esperam monitorizar Gault em busca de mais eventos de poeira.

Os resultados da equipe foram aceites para publicação na revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Astronomia OnLine
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