Pesquisa avalia impacto de encontros entre asteroides
24/10/2012
Por Elton Alisson
Agência FAPESP – Entre os mais de 500 mil asteroides do
Sistema Solar já catalogados, há um seleto grupo – formado por
aproximadamente 20 corpos – dos chamados asteroides massivos, que
possuem massa (tamanho) muito superior à dos demais.
Quando um asteroide massivo se aproxima de outro asteroide pequeno –
evento raro –, ocorre uma perturbação na órbita do segundo, denominada
“difusão de órbitas”. Isso provoca uma mudança de seus elementos
orbitais, como semieixo maior, excentricidade e inclinação.
Bastante
raros, encontros de asteroides de maior e de menor massa provocam
mudanças em suas órbitas, aponta estudo realizado por pesquisadores
brasileiros apresentado na Academia dei Lincei, na Itália
(NASA/JPL-Caltech)
Um trabalho feito por pesquisadores do
Departamento de Matemática da
Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em
Guaratinguetá, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e do
Observatório Nacional, no Rio de Janeiro, avaliou a mobilidade orbital
causada por encontros próximos com os asteroides
2 Pallas, 10 Hygiea e
31 Euphrosyne – respectivamente, o terceiro, o quarto e o vigésimo
segundo asteroides mais massivos.
Os resultados da pesquisa, realizada no âmbito de um
projeto apoiado pela FAPESP, foram apresentados em setembro em conferência internacional sobre exploração do Sistema Solar.
O evento foi realizado em Roma, Itália, na
Academia dei Lincei – uma
das mais antigas instituições científicas do mundo, da qual Galileu
Galilei (1564-1642) foi membro. O trabalho também deverá ser publicado
na revista
Astronomy & Astrophysics.
De acordo com as simulações numéricas realizadas, o efeito da
perturbação causada pelo asteroide 2 Pallas – de alta inclinação orbital
e cujos números de encontros com outros asteroides pequenos na sua
região orbital ocorrem em velocidade e distância relativas muito altas –
é bastante limitado.
Por sua vez, o 31 Euphrosyne também é um corpo de alta inclinação,
mas de família bem maior do que a de Pallas. Por isso, foi usado pelos
pesquisadores como modelo para verificar se asteroides massivos de alta
inclinação são eficazes para causar mudanças de mobilidade de elementos
de asteroides pequenos ou não.
Já a difusão do semieixo maior de um asteroide pequeno provocada por
um encontro com o asteroide 10 Hygiea é quase próxima à causada pelo 1
Ceres – o maior asteroide conhecido, que em 2006 passou a ser
considerado planeta-anão.
“Os níveis de difusão no semieixo maior de um asteroide pequeno
causados por um encontro com o 10 Hygiea são quase da mesma ordem da do
Ceres, o que foi um pouco inesperado”, disse Valério Carruba, professor
da Unesp e um dos autores do estudo, à
Agência FAPESP.
Segundo Carruba, já tinham sido realizados alguns estudos sobre
encontros próximos com dois dos maiores asteroides massivos: o 1 Ceres e
o 4 Vesta, que é o segundo maior asteroide do Sistema Solar e que foi
promovido em maio à categoria de “protoplaneta”.
Um estudo publicado em 2011 também na revista
Astronomy & Astrophysics
por cientistas do Observatório de Paris, na França, demonstrou que,
quando os cinco maiores asteroides massivos foram incluídos em
simulações com todos os outros planetas, não somente as órbitas dos
asteroides massivos se tornaram mais caóticas, mas até a precisão dos
elementos orbitais da Terra ficou limitada em até 50 milhões de anos
(Myr).
Os efeitos sobre a mobilidade asteroidal causada por encontros
próximos nas regiões de 2 Pallas, 10 Hygiea e 31 Euphrosyne, que foram
objeto do estudo dos pesquisadores brasileiros, ainda não tinham sido
esmiuçados.
“Sabemos que os efeitos de difusão caótica causados por encontros com
asteroides massivos valem somente para asteroides cujas órbitas cruzam
com as dos asteroides maiores”, explicou Carruba.
“Eles podem ser particularmente importantes para objetos que são
membros da família de asteroides massivos, como o 10 Hygiea e o 31
Euphrosyne, que é o que pretendemos estudar agora”, disse.
Encontros raros
Em estudo realizado em colaboração com outros pesquisadores, publicado em julho na
Astronomy & Astrophysics,
Carruba demonstrou que mudanças no semieixo maior, excentricidade e
inclinação, causadas por efeitos a longo prazo de encontros próximos do
asteroide Vesta com outros corpos menores, podem ter contribuído para
difusão de alguns membros de sua família para fora de sua órbita.
Além disso, a órbita atual de alguns desses asteroides não poderia
ser facilmente justificada pela migração dos elementos por outros
mecanismos, como por exemplo o efeito Yarkovsky (um pequeno “empurrão”
que um asteroide sofre quando absorve a luz solar e emite calor) ou
ressonâncias orbitais.
“Por causa dos encontros próximos com asteroides massivos, há uma
mudança na energia da órbita dos asteroides pequenos que se reflete em
uma mudança no semieixo maior, na excentricidade e na inclinação da
órbita dele”, explicou Carruba.
De acordo com o pesquisador, o mecanismo dos encontros com asteroides
massivos é similar ao utilizado para enviar sondas para estudar
planetas, como Júpiter e Saturno, e suas respectivas luas.
Quando as sondas Voyager começaram a ser enviadas ao espaço pela
Nasa, a agência espacial dos Estados Unidos – inicialmente para estudar
Júpiter e Saturno e, posteriormente, Netuno –, elas tiveram um encontro
próximo com Júpiter que mudou relativamente suas órbitas. “Elas ganharam
energia e agora podem explorar o Sistema Solar externo”, disse Carruba.
“É claro que os asteroides massivos são bem menores em comparação aos
planetas. Mas, com o passar de centenas de milhares de anos, os efeitos
da difusão caótica causados por encontros próximos com eles não são
desprezíveis”, afirmou. Entretanto, segundo ele, os encontros próximos
com asteroides massivos são raros.
Das aproximadamente 3 mil partículas que estudaram na região de 10
Hygiea, que abrangem um período de 30 milhões de anos, os pesquisadores
brasileiros identificaram cerca de 4 mil encontros próximos delas com o
asteroide massivo nesse período.
“Os encontros próximos com asteroides massivos dependem muito de como
as órbitas estão orientadas. Quando elas se intersectam, nós
conseguimos verificar a ocorrência de encontros próximos e calcular a
variação do semieixo maior dos asteroides menores”, disse Carruba.
O artigo
Chaotic diffusion caused by close encounters with several massive asteroids The (4) Vesta case (doi: 10.1051/0004-6361/201218908), de Carruba e outros, pode ser lido por assinantes da revista
Astronomy & Astrophysics em
www.aanda.org/index.php?option=com_article&access=doi&doi=10.1051/0004-6361/201218908&Itemid=129.
