Uma equipa de investigadores finlandeses descobriu a composição do 3200 Faetonte, o estranho asteroide que mais parece um cometa.
O asteroide 3200 Faetonte (3200 Phaethon, em inglês), que tem 5 km de diâmetro, há muito que intriga os investigadores.
Uma cauda semelhante à de um cometa é visível durante alguns dias, quando o asteroide passa mais perto do Sol durante a sua órbita.
No entanto, as caudas dos cometas são normalmente formadas pela vaporização de gelo e dióxido de carbono, o que não pode explicar esta cauda. A cauda deveria ser visível já à distância de Júpiter em torno do Sol.
Quando a camada superficial de um asteroide se quebra, o cascalho e a poeira desprendidos continuam a viajar na mesma órbita e dão origem a um enxame de estrelas cadentes quando encontram a Terra.
Faetonte provoca a chuva de meteoros das Geminídeas, que aparece nos céus todos os anos em meados de dezembro. Pelo menos de acordo com a hipótese prevalente, porque é nessa altura que a Terra atravessa o percurso do asteroide.
Até à data, as teorias sobre o que acontece à superfície de Faetonte, perto do Sol, permaneceram puramente hipotéticas. O que é que sai do asteroide? Como?
A resposta a este enigma foi encontrada através da compreensão da composição de Faetonte.
Um grupo raro de meteoritos
Num estudo recentemente publicado na revista Nature Astronomy por investigadores da Universidade de Helsínquia, o espetro infravermelho de Faetonte, anteriormente medido pelo telescópio espacial Spitzer da NASA, foi reanalisado e comparado com espetros infravermelhos de meteoritos medidos em laboratório.
Os investigadores descobriram que o espetro de Faetonte corresponde exatamente a um certo tipo de meteorito, o chamado condrito carbonáceo CY. Trata-se de um tipo de meteorito muito raro, do qual apenas se conhecem seis exemplares.
Os asteroides também podem ser estudados através da recolha de amostras no espaço, mas os meteoritos podem ser estudados sem missões espaciais dispendiosas. Os asteroides Ryugu e Bennu, alvos de recentes missões de recolha de amostras da JAXA e da NASA, pertencem aos meteoritos CI e CM.
Os três tipos de meteoritos têm origem no nascimento do Sistema Solar e assemelham-se parcialmente uns aos outros, mas apenas o grupo CY mostra sinais de secagem e decomposição térmica devido a um aquecimento recente.
Todos os três grupos mostram sinais de uma mudança que ocorreu durante a evolução inicial do Sistema Solar, onde a água se combina com outras moléculas para formar minerais de filossilicatos e carbonato.
No entanto, os meteoritos do tipo CY diferem dos outros devido ao seu elevado teor de sulfureto de ferro, o que sugere a sua própria origem.
Espetros dos condritos carbonáceos CY
A análise do espetro infravermelho de Faetonte mostrou que o asteroide era composto de pelo menos olivina, carbonatos, sulfuretos de ferro e minerais de óxido. Todos estes minerais apoiam a ligação aos meteoritos CY, especialmente o sulfureto de ferro.
Os carbonatos sugerem alterações no conteúdo de água que se enquadram na composição primitiva, enquanto a olivina é um produto da decomposição térmica de filossilicatos a temperaturas extremas.
Na investigação, foi possível mostrar com modelação térmica quais as temperaturas que prevalecem na superfície do asteroide e quando certos minerais se decompõem e libertam gases.
Quando Faetonte passa perto do Sol, a temperatura da sua superfície aumenta para cerca de 800°C. O grupo de meteoritos CY encaixa-se bem nesta situação.
A temperaturas semelhantes, os carbonatos produzem dióxido de carbono, os filossilicatos libertam vapor de água e os sulfuretos o gás enxofre.
Susan Heikkinen
O investigador pós-doutorado Eric MacLennan segura nas mãos um tipo muito raro de meteorito, o chamado condrito carbonáceo CY. Só se conhecem seis exemplares do mesmo tipo. A amostra foi emprestada pelo Museu de História Natural de Londres.
De acordo com o estudo, todos os minerais identificados em Faetonte parecem corresponder aos minerais dos meteoritos do tipo CY. As únicas exceções foram os óxidos portlandita e brucita, que não foram detetados nos meteoritos.
No entanto, estes minerais podem formar-se quando os carbonatos são aquecidos e destruídos na presença de vapor de água.
Cauda e chuva de meteoros têm uma explicação
A composição e a temperatura do asteroide explicam a formação de gás perto do Sol, mas será que também explicam a poeira e o cascalho que formam os meteoros das Geminídeas? Será que o asteroide tinha pressão suficiente para levantar poeira e rocha da sua superfície?
Os investigadores utilizaram dados experimentais de outros estudos em conjunto com os seus modelos térmicos e, com base neles, estimaram que, quando o asteroide passa mais perto do Sol, é libertado gás da estrutura mineral do asteroide, o que pode provocar a desagregação da rocha.
Além disso, a pressão produzida pelo dióxido de carbono e pelo vapor de água é suficientemente elevada para levantar pequenas partículas de poeira da superfície do asteroide.
“A emissão de sódio pode explicar a fraca cauda que observamos perto do Sol, e a decomposição térmica pode explicar a forma como a poeira e o cascalho são libertados de Faetonte”, diz o autor principal do estudo, o investigador de pós-doutoramento Eric MacLennan, da Universidade de Helsínquia.
“Foi fantástico ver como cada um dos minerais descobertos parecia encaixar-se e também explicar o comportamento do asteroide”, resume o professor associado Mikael Granvik, da Universidade de Helsínquia.
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