Estudo revela que a sonda MESSENGER assistiu a um ataque de meteoróide em Mercúrio

Ilustração do artista que descreve como MESSENGER observou o impacto do primeiro meteoróide na superfície de outro planeta. As partículas (átomos neutros) ejetadas pelo meteoróide dispararam mais de 3.000 milhas acima da superfície de Mercúrio, fora do choque de proa da magnetosfera de Mercúrio. Lá, os fótons de luz transformaram as partículas neutras em partículas carregadas (íons), que um dos instrumentos do MESSENGER poderia detectar. Crédito: modificado de Jacek Zmarz

A missão da NASA de superfície, ambiente espacial, geoquímica e alcance (MESSENGER) da NASA está fora de operação há quase seis anos, mas os dados coletados continuam fornecendo, desde a revelação de novos insights sobre a atmosfera de Vênus até o fornecimento de uma nova maneira de medir o período de tempo que os nêutrons podem sobreviver por conta própria.

Agora, um estudo recente da Nature Communications mostra que a espaçonave pode adicionar mais uma pena à sua tampa (ou, talvez mais apropriadamente, pés alados): É muito provável que testemunhou um grande impacto de meteoróide em Mercúrio – a primeira observação de um impacto em a superfície de outro planeta. Antes, os impactos de meteoróides eram observados por telescópios apenas na Terra e na Lua.

“É simplesmente incrível que o MESSENGER possa assistir isso acontecer”, disse Jamie Jasinski, um físico espacial do Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia, e principal autor do estudo. “Esses dados desempenham um papel realmente importante em nos ajudar a entender como os impactos de meteoróides contribuem com material para a exosfera de Mercúrio.”

Com dois quintos do tamanho da Terra, Mercúrio tem apenas uma lasca de atmosfera, chamada de exosfera, com uma pressão que é um quatrilionésimo daquela sentida ao nível do mar na Terra. A exosfera se forma no lado voltado para o Sol de Mercúrio a partir de material originalmente na superfície do planeta, incluindo sódio e cerca de uma dúzia de outras moléculas. Os cientistas acreditam que os impactos de meteoróides, em parte, são responsáveis por colocar esse material na exosfera de Mercúrio.

“Grandes impactos de meteoróides podem lançar uma enorme quantidade de material da superfície, excedendo brevemente a massa de toda a exosfera de Mercúrio”, disse Jasinski.

Os meteoróides vêm do cinturão de asteróides, a mais de 320 milhões de quilômetros de distância, onde as interações gravitacionais entre asteróides e Júpiter ou Marte enviam pequenas rochas espaciais em espiral para o interior do sistema solar. Alguns deles inevitavelmente atingirão Mercúrio, lançando partículas a milhares de quilômetros em sua exosfera.

Mas tal impacto nunca foi registrado – era puramente hipotético.

Os cientistas limitaram suas apostas no MESSENGER, que orbitaria Mercúrio por quatro anos. Eles esperavam que a espaçonave tivesse dois impactos por ano durante sua missão. Mas 2 anos e meio depois de cair em órbita, MESSENGER não tinha visto nenhum.

“Isso apenas mostra como é raro ter a espaçonave no lugar e na hora certos para medir algo assim”, disse Leonardo Regoli, físico espacial do Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland – onde MESSENGER foi construído e operado – e co-autor do estudo.

Em 21 de dezembro de 2013, enquanto MESSENGER planava sobre o lado do Sol de Mercúrio, um de seus instrumentos – o Fast Imaging Plasma Spectrometer (FIPS) – viu algo estranho: um número incomumente grande de íons de sódio e silício soprando no vento solar do Sol, um forte vendaval que expele gases carregados do sol. Estranhamente, essas partículas estavam viajando em um feixe estreito, quase todas na mesma direção e na mesma velocidade.

Quando Regoli, Jasinski e outros membros da equipe examinaram os dados anos depois, esses detalhes foram como uma placa de sinalização. Eles indicaram que as partículas eram provavelmente “jovens”, tendo apenas recentemente flutuado no vento solar. Mas de onde eles vieram?

Usando a velocidade e direção das partículas, os pesquisadores retrocederam o relógio, rastreando o movimento das partículas de volta à sua origem. Eles encontraram as partículas agrupadas em uma nuvem densa, uma que emergiu da superfície de Mercúrio e se estendeu por quase 3.300 milhas no espaço.

Os pesquisadores consideraram várias causas possíveis para a pluma, mas o impacto de um meteoróide fez mais sentido. Eles estimam que o meteoróide provavelmente tinha pouco mais de um metro de comprimento – relativamente pequeno, mas grande o suficiente para que os modelos sugiram que ele criaria uma pluma com uma altura e densidade semelhantes às detectadas pelo FIPS.

“Esta foi uma observação especial e muito legal ver a história se concretizar”, disse Regoli.

A equipe planeja alavancar um instrumento semelhante ao FIPS na missão BepiColombo da Agência Espacial Europeia, que foi lançada para Mercúrio em 2018 e se aproxima do planeta no final de 2025, para fazer observações análogas e procurar mais impactos de meteoróides durante seu ano orbitando Mercúrio. Regoli observou que os pesquisadores precisarão aprimorar seus modelos antes de usar o BepiColombo para fazer novas observações, mas a oportunidade de ver outro impacto Mercuriano seria inestimável.


Publicado em 02/02/2021 17h20

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