Tecnologia Científica

Asteroide em órbita mais rápido descoberto
O asteroide está tão perto do massivo campo gravitacional do Sol que experimenta os maiores efeitos relativísticos gerais de qualquer objeto conhecido do Sistema Solar.
Por NOIRLab - 23/08/2021


A representação deste artista mostra o asteróide (acima) e o planeta Mercúrio (abaixo). Crédito: CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / J. da silva

Usando a poderosa Câmera de Energia Escura de 570 megapixels (DECam) no Chile, astrônomos apenas dez dias atrás descobriram um asteróide com o período orbital mais curto de qualquer asteróide conhecido no Sistema Solar. A órbita do asteróide de aproximadamente 1 quilômetro de diâmetro leva-o tão perto quanto 20 milhões de quilômetros (12 milhões de milhas ou 0,13 au), do Sol a cada 113 dias. Asteroide 2021 PH 27, revelado em imagens adquiridas durante o crepúsculo, também tem a menor distância média (semieixo maior) de qualquer asteroide conhecido em nosso Sistema Solar - apenas Mercúrio tem um período mais curto e semieixo maior menor. O asteroide está tão perto do massivo campo gravitacional do Sol que experimenta os maiores efeitos relativísticos gerais de qualquer objeto conhecido do Sistema Solar.

O asteroide designado 2021 PH 27 foi descoberto por Scott S. Sheppard da Carnegie Institution of Science em dados coletados pela Dark Energy Camera (DECam) montada no telescópio Víctor M. Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo (CTIO ) No Chile. As imagens da descoberta do asteróide foram tiradas por Ian Dell'antonio e Shenming Fu da Brown University nos céus crepusculares da noite de 13 de agosto de 2021. Sheppard se juntou a Dell'antonio e Fu enquanto conduzia observações com DECam para o Volume Local Complete o Cluster Survey, que estuda a maioria dos aglomerados massivos de galáxias no Universo local. Eles pararam para observar alguns dos maiores objetos a milhões de anos-luz de distância para procurar objetos muito menores - asteróides - mais perto de casa.

Um dos imageadores CCD de campo amplo de mais alto desempenho do mundo, o DECam foi projetado para o Dark Energy Survey (DES) financiado pelo DOE, foi construído e testado no Fermilab do DOE e foi operado pelo DOE e NSF entre 2013 e 2019. Atualmente o DECam é usado para programas que abrangem uma vasta gama de ciências. O arquivo científico DECam é organizado pelo Community Science and Data Center (CSDC). CTIO e CSDC são programas do NOIRLab da NSF.

O crepúsculo, logo após o pôr do sol ou antes do nascer do sol, é a melhor época para caçar asteróides que estão no interior da órbita da Terra, na direção dos dois planetas mais internos, Mercúrio e Vênus. Como qualquer astrônomo lhe dirá, Mercúrio e Vênus nunca parecem ficar muito longe do Sol no céu e são sempre mais visíveis perto do nascer ou do pôr do sol. O mesmo vale para asteróides que também orbitam perto do sol.

Após a descoberta do PH 27 em 2021 , David Tholen, da Universidade do Havaí, mediu a posição do asteróide e previu onde ele poderia ser observado na noite seguinte. Posteriormente, em 14 de agosto de 2021, foi observado mais uma vez pelo DECam e também pelos Telescópios Magalhães do Observatório Las Campanas, no Chile. Então, na noite do dia 15, Marco Micheli da Agência Espacial Européia usou a rede do Observatório Las Cumbres de telescópios de 1 a 2 metros para observá-lo da CTIO no Chile e da África do Sul, além de observações adicionais do DECam e Magalhães, pois os astrônomos adiaram suas observações originalmente programadas para obter uma visão do asteróide recém-descoberto.

"Embora o tempo do telescópio para os astrônomos seja muito precioso, a natureza internacional e o amor pelo desconhecido tornam os astrônomos muito dispostos a ignorar sua própria ciência e observações para acompanhar novas e interessantes descobertas como esta", disse Sheppard.
 
Os planetas e asteróides orbitam o Sol em órbitas elípticas (ou de formato oval), com o eixo mais largo da elipse tendo um raio descrito como semieixo maior. 2021 PH 27 tem um semi-eixo maior de 70 milhões de quilômetros (43 milhões de milhas ou 0,46 au), dando-lhe um período orbital de 113 dias em uma órbita alongada que cruza as órbitas de Mercúrio e Vênus.

Ele pode ter começado a vida no cinturão de asteróides principal entre Marte e Júpiter e foi desalojado por distúrbios gravitacionais dos planetas internos que o trouxeram para mais perto do sol. Sua alta inclinação orbital de 32 graus sugere, no entanto, que pode ser um cometa extinto do Sistema Solar externo que foi capturado em uma órbita de curto período mais próxima ao passar perto de um dos planetas terrestres. As observações futuras do asteróide lançarão mais luz sobre suas origens.

Sua órbita provavelmente também é instável por longos períodos de tempo e provavelmente irá eventualmente colidir com Mercúrio, Vênus ou o Sol em alguns milhões de anos, ou ser ejetado do Sistema Solar interno pela influência gravitacional dos planetas internos.

Os astrônomos têm dificuldade em encontrar esses asteróides internos porque, muitas vezes, eles estão ocultos pelo brilho do sol. Quando os asteróides se aproximam tanto da estrela mais próxima, eles passam por uma variedade de tensões, como tensões térmicas do calor do Sol e tensões físicas das forças gravitacionais das marés. Essas tensões podem fazer com que alguns dos asteróides mais frágeis se rompam.

O asteroide de período orbital mais rápido do Sistema Solar foi descoberto no CTIO do
NOIRLab usando a poderosa Câmera de Energia Escura de 570 megapixels (DECam) no Chile
- o novo vizinho mais próximo do Sol. A ilustração mostra as localizações dos planetas e do asteróide na noite da descoberta de 13 de agosto de 2021, visto que seriam vistos de um
ponto de vista no plano do Sistema Solar. A inclinação relativamente alta de 32 graus
significa que o asteróide poderia ser um cometa extinto do Sistema Solar exterior que
foi capturado em uma órbita de curto período ao passar perto de um dos planetas
terrestres. Observações futuras lançarão mais luz sobre suas origens.
Crédito: CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva (Spaceengine)

"A fração de asteróides no interior da Terra e Vênus em comparação com o exterior nos dará uma visão sobre a força e composição desses objetos", diz Sheppard. Se a população de asteróides em órbitas semelhantes a 2021 PH 27 parecer esgotada, isso poderia dizer aos astrônomos que fração de asteróides próximos à Terra são pilhas de entulho que são fracamente mantidas juntas, em oposição a pedaços sólidos de rocha, o que poderia ter consequências para os asteróides que pode estar em rota de colisão com a Terra e como podemos desviá-los.

"Compreender a população de asteróides no interior da órbita da Terra é importante para completar o censo de asteróides próximos à Terra, incluindo alguns dos mais prováveis ​​impactadores da Terra que podem se aproximar da Terra durante o dia e que não podem ser facilmente descobertos na maioria das pesquisas que são observadas à noite, longe do Sol ", diz Sheppard. Ele acrescenta que desde 2021 o PH 27 se aproxima tão perto do Sol, "... sua temperatura de superfície chega a quase 500 graus C (cerca de 900 graus F) na aproximação mais próxima, quente o suficiente para derreter o chumbo".

Como o 2021 PH 27 está tão perto do massivo campo gravitacional do Sol, ele experimenta os maiores efeitos relativísticos gerais de qualquer objeto conhecido do Sistema Solar. Isso se revela como um ligeiro desvio angular na órbita elíptica do asteróide ao longo do tempo, um movimento chamado precessão, que equivale a cerca de um minuto de arco por século.

O asteróide está agora entrando na conjunção solar quando, do nosso ponto de vista, ele se move para trás do sol. Espera-se que ele retorne à visibilidade da Terra no início de 2022, quando novas observações poderão determinar sua órbita com mais detalhes, permitindo que o asteróide receba um nome oficial.

 

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