Lucy, da NASA, revela asteróide oscilante em forma de amendoim

Mesmo pequenos asteróides levam vidas complexas. Durante o sobrevôo do asteroide Donaldjohanson no ano passado, a espaçonave Lucy da NASA revelou que o asteroide era um corpo instável em forma de amendoim que passou por muita atividade em sua história relativamente curta. Formado como fragmentos que se fundiram após uma violenta colisão há 155 milhões de anos, o asteróide foi transformado pela pequena mas inexorável força da radiação do Sol, ao mesmo tempo que manteve sinais da breve presença de água líquida no seu passado distante.

Aproximando-se do cinturão de asteróides principal em direção a um dos grupos de asteróides troianos de Júpiter, a espaçonave Lucy coletou as primeiras imagens em close-up e outros dados em Donaldjohanson em 20 de abril de 2025, quando passou a 650 milhas de distância do asteróide. Os dados revelaram que, em vez de girar simplesmente em torno de um eixo como a maioria dos outros asteróides e planetas, Donaldjohanson tem uma rotação mais complicada de dois eixos. Os cientistas também viram o formato de amendoim de Donaldjohanson e as crateras e cristas em sua superfície.

O encontro de Lucy com o asteróide foi planejado como um ensaio geral para a espaçonave e a equipe da missão antes de seus primeiros encontros com o asteróide, que começam com o sobrevoo de Lucy pelo asteróide troiano Eurybates em 12 de agosto de 2027. Os instrumentos funcionaram conforme o esperado e, como bônus, os cientistas tiveram uma rara oportunidade de estudar de perto um asteróide anteriormente inexplorado e compará-lo com dois asteróides com composições semelhantes, mas histórias diferentes: Bennu, o alvo de A missão de retorno de amostras OSIRIS-REx da NASA, e Ryugu, o local da missão de retorno de amostras Hayabusa2 da JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial do Japão).

Aqui está o que a equipe científica de Lucy aprendeu até agora com o encontro de Lucy com Donaldjohanson, como relatado em 18 de junho na revista Science.

Com telescópios baseados na Terra, os observadores observaram flutuações na luz refletida por Donaldjohanson, padrões regulares de picos e vales, típicos de um objeto alongado girando uma vez a cada 10,5 dias terrestres. Mas os dados de Lucy revelaram outro padrão: Donaldjohanson parece estar girando como um pião instável. Os autores do artigo relataram que o asteróide gira de ponta a ponta uma vez a cada 10,5 dias terrestres e oscila para frente e para trás em torno de seu longo eixo uma vez a cada 26,5 dias.

Embora as observações baseadas na Terra sugerissem a forma alongada de Donaldjohanson, o sobrevoo de Lucy revelou uma estrutura “bilobada”: dois lóbulos ligados por um pescoço, como um amendoim. Estes lóbulos são provavelmente dois fragmentos de uma colisão de asteróides que se juntaram suavemente depois pela sua gravidade mútua.

Donaldjohanson provavelmente girou pelo menos 10 vezes mais rápido quando se formou, tendo desacelerado para a taxa atual nos últimos 20 a 60 milhões de anos, estima a equipe. À medida que desacelerou, o equilíbrio entre a força centrífuga que separa as coisas e a gravidade que as une mudou e o material rochoso solto deslizou pelas encostas, criando a aparência desgastada de muitas crateras, como mostraram as imagens do sobrevôo.

Os autores do artigo dizem que a desaceleração da rotação do asteroide é provavelmente causada por uma consequência sutil do aquecimento solar conhecida como efeito YORP. Cada parte da superfície do asteróide aquecida pelo Sol irradia calor na forma de luz infravermelha, e essa radiação transmite uma pequena força de recuo à superfície. Como a forma do asteroide não é simétrica, isso resulta num torque líquido, ou torção, que pode alterar a rotação do asteroide. Assim, o YORP pode retardar ou acelerar a rotação dos asteróides, como no caso de Bennu (uma vez a cada quatro horas) e Ryugu (uma vez a cada sete horas), que provavelmente costumavam girar muito mais lentamente do que hoje.

Ao passar por Donaldjohanson a 30.000 mph, Lucy registrou as assinaturas de minerais argilosos ricos em ferro na superfície. Essas argilas devem ter se formado num passado distante com a ajuda de água líquida. No entanto, a exposição deve ter sido breve, concluíram os cientistas da Lucy, porque o ferro nas argilas tende a ser substituído por outros elementos, como o magnésio, à medida que a água permanece.

Na verdade, os cientistas observaram argilas ricas em magnésio em Bennu e Ryugu, o que sugeria uma exposição prolongada à água, talvez durando milhões de anos, quando ainda faziam parte de asteróides maiores.

Esta diferença no histórico de exposição à água, e outras características, pode significar que os corpos parentais destes asteróides se formaram em momentos diferentes ou em regiões diferentes do sistema solar antes de se deslocarem para a cintura principal.

Acredita-se que Donaldjohanson seja feito de restos rochosos de um asteroide maior, rico em carbono e água, que colidiu com outro objeto no cinturão de asteroides principal. Acredita-se que Bennu e Ryugu tenham se formado da mesma maneira e na mesma região.

Mas Donaldjohanson é diferente. Com 155 milhões de anos, é muito mais jovem que Bennu e Ryugu, que se formaram há 1 a 2 mil milhões de anos. Donaldjohanson também permaneceu no cinturão de asteróides desde o nascimento, enquanto seus primos errantes migraram para órbitas ao redor do Sol que os aproximam da órbita da Terra cerca de uma vez por ano (o que os tornou alvos próximos perfeitos para missões de retorno de amostras).

“É útil para os cientistas comparar Donaldjohanson com asteróides como Bennu e Ryugu, que são asteróides aparentemente semelhantes, porque cada diferença subtil é outra pista para a nossa história de origem,” disse Simone Marchi, investigadora principal adjunta de Lucy e autora principal do estudo em Boulder, Colorado, escritório do Southwest Research Institute.

“Quando começarmos a aprender mais sobre os troianos, uma população completamente diferente de rochas espaciais com histórias muito diferentes, a nossa compreensão da formação do sistema solar estará destinada a ser desafiada”, disse Marchi.

Batizada com o nome de um esqueleto fossilizado de um ancestral humano descoberto na Etiópia em 1974, a Lucy da NASA será a primeira missão a explorar os asteróides troianos de Júpiter, uma população de rochas espaciais bem preservadas que se formaram no início da história do nosso sistema solar e poderão ajudar os cientistas a compreender como os planetas se formaram e se movimentaram antes de se estabelecerem na sua configuração actual.

Baixe gráficos de histórias do Scientific Visualization Studio da NASA.

O investigador principal de Lucy mora em Boulder, Colorado, filial do Southwest Research Institute, com sede em San Antonio. O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, fornece gerenciamento geral de missão, engenharia de sistemas e segurança e garantia de missão. A Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado, construiu a espaçonave. Lucy é a 13ª missão do Programa Discovery da NASA. O Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, gerencia o Programa Discovery para a Diretoria de Missões Científicas da agência em Washington.

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