Um mistério da astronomia moderna foi resolvido com a ajuda de machine learning: segundo especialistas posicionam em um novo estudo, o asteroide Bennu tem uma superfície parecida com “areia de praia” devido à presença de rochas extremamente porosas que se comprimem diante de um impacto, absorvendo o choque sem se fragmentar.
A pesquisa responde a uma dúvida presente desde que os estudos do asteroide começaram: imagens feitas por observação sempre indicaram uma superfície arenosa, mas o retorno da nave que levou a sonda OSIRIS-Rex ao asteroide, com raio de aproximadamente 260 metros, mostrou que ele estava lotado de grandes formações rochosas, o que gerou confusão entre especialistas.
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De acordo com nova pesquisa publicada na revista Nature, porém, as duas impressões estão corretas: Saverio Cambioni, um dos membros originais da missão OSIRIS-Rex, é quem liderou o estudo, junto de Dante Lauretta, professor de Ciências Planetárias da Universidade do Arizona.
“O ‘REx’ em ‘OSIRIS-REx’ significa ‘Explorador de Regolitos’, então mapear e caracterizar a superfície do asteroide era o objetivo primário”, disse Lauretta. “A espaçonave coletou dados em alta resolução de toda a superfície de Bennu, chegando a três milímetros de terreno por pixel em alguns locais. Além do interesse científico, a ausência de regolito refinado virou um desafio da própria missão, já que a sonda foi criada para recolher esse tipo de material”.
À essa altura, a confusão já estava instaurada, já que, mesmo sem regolito detectado na superfície, a Nasa detectou processos capazes de processar rochas até que elas assumissem esse formato. Em outras palavras: a ciência dizia que algo estava lá, mas a ciência também mostrou que esse algo não estava lá. E é nesta parte que entra o estudo:
“Quando as primeiras imagens do Bennu chegaram, percebemos que algumas áreas não tinham uma resolução alta o suficiente para ver se o que enxergávamos eram pedras pequenas ou regolito. Então usamos a nossa abordagem com machine learning para separar um do outro por meio de emissões térmicas infravermelhas”, disse Cambioni.
Nisso, veio a resposta: como a emissão térmica de regolitos e pedras são diferentes (a primeira é baseada em porosidade, enquanto a segunda é ditada por tamanho de partículas), Cambioni, que era um estudante de graduação durante a missão original, mas hoje é um especialista com pós-doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), conseguiu determinar a razão dessa disparidade de dados.
A grosso modo, rochas muito porosas fazem a superfície do Bennu parecer “areia de praia”.
O método por trás disso foi relativamente simples: primeiro, os cientistas criaram um banco de dados com leituras térmicas associadas a regolitos, também incluindo nela dados de emissões de rochas de porosidade variada. Em seguida, eles “ensinaram” o sistema de inteligência artificial a diferenciar ambos os exemplos para, finalmente, aplicar todo esse aprendizado em 122 áreas distintas do asteroide Bennu, considerando observações feitas no dia e na noite.
Quando a análise foi concluída, o time chegou à conclusão de que o pouco regolito presente no asteroide não era distribuído de forma aleatória, mas sim era menos evidente em áreas onde as rochas eram mais porosas – na maior parte dos casos, isso se dava na superfície.
Isso levou à comprovação de que pouco regolito é produzido no Bennu simplesmente porque as rochas porosas são “comprimidas” pelos choques contra meteoros e outros corpos – normalmente, elas seriam espalhadas. “Basicamente, uma grande parte da energia de impacto é gasta ao ‘apertar’ os vãos nas rochas porosas, inibindo a fragmentação delas e, consequentemente, a produção de novo regolito”, disse a co-autora do estudo, Chrysa Avdellidou, pesquisadora de pós-doutorado no Centro Lagrange de Pesquisa Científica, na França.
Em termos práticos: as rochas porosas absorvem o impacto do choque, comprimindo-se e formando uma espécie de “colchão”, ao invés de serem quebradas em pedacinhos. Isso, ainda, aliado ao fato de que as variações térmicas entre dia e noite na rotação do asteroide não impactam tanto as rochas, já que os vãos de porosidade dissipam frio e calor sem que eles causem rachaduras.
O estudo é interessante, haja vista que a sonda OSIRIS-REx está programada para voltar à Terra em 2023, com amostras mais consistentes, que poderão ser fisicamente analisadas pelos cientistas da Nasa. E, munidos desta nova pesquisa, eles terão mais uma via de estudo para considerar durante esse processo.
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