DART / NASA / LICIACube
Nave especial colidiu com o asteroide Dimorphos. Mudou a sua órbita (era suposto) mas desencadeou uma enorme barragem de pedregulhos (não era suposto).
Quando a nave espacial DART da NASA colidiu com o asteroide Dimorphos em setembro de 2022, ela não apenas mudou a órbita do asteroide como pretendido – desencadeou uma enorme barragem de pedregulhos que carregavam mais de três vezes o momento da própria nave espacial.
Uma equipa de astrónomos liderada pela Universidade de Maryland descobriu que, embora a missão tenha provado com sucesso que os impactores cinéticos como a nave espacial DART podem alterar a trajetória de um asteroide, as rochas ejetadas criaram forças em direções inesperadas que poderão complicar futuros esforços de desvio.
De acordo com o novo artigo científico da equipa, publicado na revista The Planetary Science Journal a 4 de julho, a utilização do desvio de asteroides para a defesa planetária é provavelmente muito mais complexa do que os investigadores inicialmente pensavam.
“Conseguimos desviar um asteroide, movendo-o da sua órbita”, disse Tony Farnham, autor principal do artigo científico e investigador do Departamento de Astronomia da Universidade de Maryland. “A nossa investigação mostra que, embora o impacto direto da nave espacial DART tenha causado esta mudança, os pedregulhos ejetados deram um impulso adicional quase tão grande. Este fator adicional altera a física que temos de considerar quando planeamos este tipo de missões”.
Usando imagens captadas pelo LICIACube, uma pequena nave espacial italiana que observou as consequências da DART, os astrónomos seguiram 104 rochas com raios entre 0,2 e 3,6 metros que se afastaram de Dimorphos a velocidades até 52 metros por segundo. A partir dessas imagens, a equipa determinou as localizações tridimensionais e as velocidades das rochas ejetadas.
“Vimos que os pedregulhos não estavam espalhados aleatoriamente no espaço“, disse Farnham. “Ao invés, estavam reunidos em dois grupos bastante distintos, com ausência de material noutros locais, o que significa que algo desconhecido está a atuar aqui”.
O maior aglomerado de detritos, contendo cerca de 70% dos objetos medidos, foi ejetado para sul a altas velocidades e em ângulos pouco profundos em relação à superfície. A equipa pensa que as rochas ejetadas provêm provavelmente de fontes específicas, talvez de rochas maiores em Dimorphos que foram estilhaçadas pelos painéis solares da DART mesmo antes de o corpo principal da nave espacial atingir a superfície.
“Os painéis solares da DART atingiram provavelmente duas grandes rochas, chamadas Atabaque e Bodhran, no asteroide”, explicou a segunda autora do artigo científico, Jessica Sunshine, professora de astronomia e geologia na Universidade de Maryland. “As evidências sugerem que o grupo sul de material ejetado é provavelmente constituído por fragmentos de Atabaque, uma rocha com 3,3 metros de raio”.
Sunshine, que também foi vice-investigadora principal da missão Deep Impact da NASA, liderada pela Universidade de Maryland, comparou os resultados da DART com os da Deep Impact, observando como as características da superfície e a composição do alvo influenciam fundamentalmente os resultados do impacto.
“A Deep Impact atingiu uma superfície que era essencialmente constituída por partículas muito pequenas e uniformes, pelo que a sua ejeção foi relativamente suave e contínua”, explicou Sunshine. “E aqui, vemos que a DART atingiu uma superfície rochosa e cheia de grandes pedregulhos, resultando em estruturas caóticas e filamentosas nos seus padrões de ejeção. A comparação destas duas missões lado a lado dá-nos esta visão sobre a forma como diferentes tipos de corpos celestes respondem aos impactos, o que é crucial para garantir o sucesso de uma missão de defesa planetária”.
O momento das rochas ejetadas pelo impacto da DART foi principalmente perpendicular à trajetória da nave espacial, o que significa que poderia ter inclinado o plano orbital de Dimorphos até um grau e potencialmente ter enviado o asteroide a cambalear erraticamente pelo espaço. O trabalho da equipa para compreender o efeito dos detritos rochosos será fundamental para a missão Hera da ESA, que chegará ao sistema Didymos-Dimorphos em 2026.
“Os dados recolhidos pelo LICIACube fornecem perspetivas adicionais sobre eventos de impacto, especialmente porque a DART foi originalmente concebida para se basear apenas em observações a partir da Terra”, disse Farnham. “A Hera fará o mesmo, dando-nos outra visão direta das consequências do impacto, baseando-se nas previsões que fizemos com os dados recolhidos pela DART”.
Farnham observou que estas múltiplas perspetivas e imagens detalhadas pelo LICIACube deram à equipa da DART informações que teriam sido impossíveis de detetar a partir da Terra, incluindo dados sobre os pedregulhos do asteroide. Este novo estudo sugere a importância de considerar essas variáveis no planeamento de futuras missões de desvio de asteroides.
“Se um asteroide estivesse a vir na nossa direção e soubéssemos que tínhamos de o desviar uma determinada distância para evitar que atingisse a Terra, então todas estas subtilezas tornam-se muito, muito importantes“, acrescentou Sunshine. “Podemos pensar nisto como um jogo de bilhar cósmico. Podemos falhar o buraco se não tivermos em conta todas as variáveis”.
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