Localizado entre as órbitas de Marte e Júpiter, o Cinturão de Asteroides é a região do sistema solar que concentra a maior parte desses objetos rochosos, e para onde estão direcionados diversos telescópios do mundo todo em busca de dados para estudos sobre esses corpos, que podem guardar segredos sobre a formação do Universo. 

Entre esses instrumentos, estão os telescópios do ESO (sigla em inglês para Observatório Europeu do Sul), uma organização intergovernamental de pesquisa em astronomia, composta e financiada por dezesseis países. 

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42 dos maiores objetos no cinturão de asteroides, localizado entre Marte e Júpiter. As imagens foram capturados com o instrumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) no Very Large Telescope do ESO. Crédito: ESO / M. Kornmesser / Vernazza et al./ Algoritmo MISTRAL (ONERA / CNRS)

Um estudo recente realizado pelo ESO fez imagens dos maiores asteroides do sistema solar, que transitam naquela área. Entre eles, o Ceres, o maior deles, com impressionantes 940 km de diâmetro. Em segundo lugar, está o Vesta, com diâmetro de cerca de 520 km. Esses são alguns dos asteroides classificados como planetas anões.

A maior parte dos asteroides captados por esse estudo, considerado o mais completo levantamento feito até hoje sobre essas rochas, tem mais de 100 km de diâmetro. Dos 23 corpos com mais de 200 km, a equipe conseguiu fotografar 20. Equanto os dois maiores são Ceres e Vesta, os dois menores asteroides capturados nessa pesquisa foram Urânia e Ausônia, cada um com 90 km.

Ceres, o maior dos asteroides, com 940 km de diâmetro. Imagem: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA

“Apenas três grandes asteroides do cinturão principal, Ceres, Vesta e Lutetia, foram fotografados com um alto nível de detalhe até agora, isso porque foram visitados pelas missões espaciais Dawn e Rosetta, da Nasa e da Agência Espacial Europeia, respectivamente”, explica Pierre Vernazza, do Laboratório de Astrofísica de Marseille, na França, que liderou o estudo publicado nesta quarta-feira (13) na Astronomy & Astrophysics. “Nossas observações do ESO forneceram imagens nítidas para muitos mais alvos, 42 no total”.

De acordo com o site Phys, as imagens detalhadas desses 42 objetos são um salto à frente na exploração de asteroides “e contribuem para responder a questões fundamentais da vida, do Universo e de tudo”.

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Formas e densidade dos asteroides foram observadas

Até antes dessa pesquisa, características-chave como a forma 3D ou a densidade dos asteroides permaneceram em grande parte desconhecidas. Entre 2017 e 2019, Vernazza e sua equipe resolveram preencher essa lacuna conduzindo um levantamento completo dos principais corpos do Cinturão de Asteroides.

Ao reconstruir as formas dos objetos, a equipe percebeu que os asteroides observados são divididos principalmente em duas famílias. Alguns são quase perfeitamente esféricos, como Hygiea e Ceres, enquanto outros têm formas mais peculiares. O exemplo mais interessante desses é, sem dúvida, o asteroide “osso de cachorro” Kleopatra (que nós já abordamos aqui).

Alguns asteroides, como o Kleopatra, têm formatos peculiares. Imagem: Johann Palisa – via Alchetron

Combinando as formas dos asteroides com informações sobre suas massas, a equipe descobriu que as densidades mudam significativamente em toda a amostra. Os quatro asteroides menos densos estudados, incluindo Lamberta e Sylvia, têm densidades de cerca de 1,3 gramas por centímetro cúbico, aproximadamente a densidade do carvão. As mais altas, Psiquê e Kalliope, têm densidades de 3,9 e 4,4 gramas por centímetro cúbico, respectivamente, que é maior que a densidade do diamante (3,5 gramas por centímetro cúbico).

Essa grande diferença na densidade sugere que a composição dos asteroides varia significativamente, dando aos astrônomos pistas importantes sobre sua origem. “Nossas observações fornecem um forte suporte para a migração substancial desses corpos desde sua formação. Em suma, essa enorme variedade em sua composição só pode ser compreendida se os corpos se originaram em regiões distintas do sistema solar”, explica Josef Hanuš, da Universidade Charles, de Praga, na República Tcheca, um dos autores do estudo. 

Em particular, os resultados apoiam a teoria de que os asteroides menos densos se formaram nas regiões remotas além da órbita de Netuno e migraram para sua localização atual.

Telescópio em construção no Chile possibilitará mais aprofundamento nos estudos

Essas descobertas foram possíveis graças à sensibilidade do instrumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) montado no VLT do ESO. “Com as capacidades aprimoradas do SPHERE, junto com o fato de que pouco se sabia sobre a forma dos maiores asteroides do cinturão principal, fomos capazes de fazer um progresso substancial neste campo”, diz o coautor Laurent Jorda, também do Laboratório de Astrofísica de Marseille.

Logo, os astrônomos serão capazes de obter imagens de ainda mais asteroides em detalhes, com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no Chile e com início de operação previsto para o final desta década. 

“As observações do ELT de asteroides do cinturão principal nos permitirão estudar objetos com diâmetros de 35 a 80 km, dependendo de sua localização no cinturão, e crateras de aproximadamente 10 a 25 km de tamanho”, diz Vernazza. “Ter um instrumento parecido com o SPHERE no ELT nos permitiria até mesmo obter imagens de uma amostra semelhante de objetos no distante Cinturão de Kuiper. Isso significa que seremos capazes de caracterizar a história geológica de uma amostra muito maior de pequenos corpos do solo”.

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