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Veículo: Agência Fapesp Data: 24/10/2012 Pág: Online
Pesquisa avalia impacto de encontros entre asteroides
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.
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
naAstronomy & 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
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da
revista Astronomy
&
Astrophysics em www.aanda.org/index.php?option=com_article&access=doi&doi=10
.1051/0004-6361/201218908&Itemid=129.