Astrônomos descobrem cinco sistemas duplos de asteróides

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Crédito da imagem: Cornell

De acordo com pesquisadores da Universidade de Cornell, os asteróides binários - onde um asteróide pequeno orbita um maior - são realmente muito comuns nas órbitas de cruzamento da Terra. Os pesquisadores estimam que 16% dos asteróides com mais de 200 metros de diâmetro têm um companheiro - até agora encontraram cinco usando dois dos maiores radiotelescópios do mundo.

Asteróides binários - dois objetos rochosos orbitando um sobre o outro - parecem ser comuns em órbitas de travessia da Terra, relatam astrônomos que usam os dois telescópios de radar astronômicos mais poderosos do mundo. E é provável, dizem eles, que esses sistemas de asteróides duplos tenham sido formados como resultado de efeitos gravitacionais durante encontros próximos com pelo menos dois planetas internos, incluindo a Terra.

Escrevendo em um relatório publicado pela revista Science no site Science Express (11 de abril de 2002), os pesquisadores estimam que cerca de 16% dos chamados asteroides próximos à Terra (NEAs) maiores que 200 metros de diâmetro são provavelmente sistemas binários, com aproximadamente um tamanho relativo de três para um dos dois corpos circundantes. Até o momento, cinco desses sistemas binários foram identificados por radar, diz o pesquisador Jean-Luc Margot, um O.K. Conde de pós-doutorado na Divisão de Ciências Geológicas e Planetárias do Instituto de Tecnologia da Califórnia.

Margot, que na época das observações era pesquisadora associada no grupo de estudos planetários / radar do Observatório Arecibo da National Science Foundation (NSF) em Porto Rico (gerenciado pela Universidade de Cornell), diz que os resultados teóricos e de modelagem mostram os asteróides binários parecem formar-se extremamente perto da Terra - a uma distância igual a algumas vezes o raio do planeta (6.378 quilômetros ou 3.963 milhas). "O fato de que um em cada seis grandes NEAs é um binário e que eles geralmente sobrevivem na ordem de 10 milhões de anos, implica que esses encontros íntimos devem acontecer com frequência em comparação com a vida útil dos asteróides binários", diz Margot.

O artigo da Science, "Asteróides binários na população de objetos próximos à Terra", é co-autor de Michael Nolan, pesquisador associado em Arecibo; Lance Benner, Steven Ostro, Raymond Jurgens, Jon Giorgini e Martin Slade no Jet Propulsion Laboratory (JPL); e Donald Campbell, professor de astronomia em Cornell. As observações foram feitas no telescópio de rastreamento Goldstone NASA, de 70 metros, na Califórnia, e no Observatório Arecibo.

Os NEAs são formados no cinturão de asteróides, entre as órbitas de Marte e Júpiter, e atraídos pela atração gravitacional de planetas próximos, principalmente Júpiter, em órbitas que lhes permitem entrar na vizinhança da Terra. A maioria dos asteróides são os remanescentes da aglomeração inicial dos planetas internos.

Os astrônomos há muito especulam sobre a existência de NEAs binários, baseados em parte em crateras de impacto na Terra. Das cerca de 28 crateras de impacto terrestre conhecidas com diâmetros superiores a 20 quilômetros, pelo menos três são crateras duplas formadas por impactos de objetos do mesmo tamanho dos binários recém-descobertos. Os astrônomos também observaram as mudanças no brilho da luz solar refletida para algumas NEAs, indicando que um sistema duplo estava causando um eclipse ou ocultação de um pelo outro.

Em 2000, Margot e seus co-pesquisadores, usando medições do radar Goldstone, descobriram que um asteróide pequeno, com cerca de 800 metros de diâmetro (meia milha), 2000 DP107 (descoberto apenas meses antes por uma equipe do Massachusetts) Institute of Technology), era um sistema binário. Observações ao longo de oito dias em outubro passado com o telescópio Arecibo, muito mais sensível, estabeleceram claramente as características físicas dos dois asteróides do DP107, bem como sua órbita um sobre o outro. O objeto menor chamado de secundário, foi encontrado, tem cerca de 300 metros (1.000 pés) de diâmetro e está orbitando o asteróide maior, o principal, a cada 42 horas a uma distância de 2,6 quilômetros (1,6 milhas). Os dois asteróides parecem travados em rotação síncrona, com os menores sempre com a mesma face voltada para os maiores.

Desde essa observação, diz Margot, foram descobertos mais quatro NEAs binários, todos em órbitas que atravessam a Terra e cada um com um asteróide principal significativamente maior que o corpo menor. "O primário está girando muito mais rápido do que a maioria das NEAs nos cinco binários descobertos", diz Campbell, de Cornell. O artigo da Science Express especula que a maneira mais provável de os binários serem criados é por encontros próximos de asteróides com os planetas internos Terra ou Marte. Das cinco NEAs binárias descobertas até o momento, nenhuma possui uma órbita que a aproxima tão do sol quanto Vênus ou Mercúrio.

Os NEAs, basicamente pilhas de escombros unidos pela gravidade, estão em trajetórias que os aproximam a alguns milhares de quilômetros dos planetas, onde as forças das marés - essencialmente a força da gravidade - podem aumentar a taxa de rotação do asteróide, fazendo com que ele voe separados. Os escombros ejetados se reformam em órbita ao redor do asteróide maior.

“O asteróide já está girando muito rapidamente à medida que se aproxima do planeta. Um pequeno impulso extra das forças da maré pode ser suficiente para exceder seus limites de rompimento e derramar massa. Essa massa pode acabar formando outro objeto em órbita ao redor do asteróide. No momento, essa parece ser a explicação mais provável ”, diz Margot.

Há uma razão importante para o estudo de asteróides binários, diz Ostro do JPL: seu potencial de colidir com a Terra. Conhecendo a densidade dos chamados PHAs (para asteróides potencialmente perigosos), ele observa, "é uma contribuição extremamente importante para qualquer plano de mitigação". Ele diz: “Obter densidades de NEA do radar é muito barato em comparação com obter uma densidade com uma espaçonave. Obviamente, a coisa mais importante a saber sobre qualquer PHA é se ele é dois objetos ou um, e é por isso que queremos observar esses binários com radar sempre que possível. ”

Margot observa: “O radar nos fornece medições muito precisas do tamanho dos objetos e de sua forma. As medições por radar da distância e velocidade de cada componente nos permitem obter informações precisas sobre suas órbitas. A partir disso, podemos obter a massa de cada um dos objetos, permitindo, pela primeira vez, medições das densidades de NEA, um indicador muito importante de sua composição e estrutura interna. ”

O Observatório de Arecibo é operado pelo Centro Nacional de Astronomia e Ionosfera de Cornell, sob um acordo de cooperação com a NSF. A pesquisa foi apoiada pela NSF, com a NASA fornecendo suporte adicional para o programa de radar planetário em Arecibo.

Fonte original: Cornell News Release

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