Cientistas descobriram que o asteróide Phaethon, a fonte da chuva de meteoros Geminídeos, tem uma cauda feita de sódio, não de poeira. Esta descoberta desafia 14 anos de compreensão sobre o objeto e levanta questões sobre a natureza de alguns cometas. A origem do material da chuva de meteoros Geminídeos permanece um mistério, com mais respostas esperadas de uma próxima missão da JAXA, DESTINY+.
Os asteróides, que são principalmente rochosos, não costumam formar caudas quando se aproximam do Sol. Os cometas, no entanto, são uma mistura de gelo e rocha, e normalmente formam caudas quando o Sol vaporiza seu gelo, expelindo material de suas superfícies e deixando um rastro ao longo de suas órbitas. Quando a Terra passa por uma trilha de detritos, esses pedaços cometários queimam em nossa atmosfera e produzem um enxame de estrelas cadentes – uma chuva de meteoros.
Depois que os astrônomos descobriram Phaethon em 1983, eles perceberam que a órbita do asteróide correspondia à dos meteoros Geminídeos. Isso apontava para Phaethon como a fonte da chuva anual de meteoros, embora Phaethon fosse um asteróide e não um cometa.
Faetonte do asteróide SOHO
Esta sequência de duas horas de imagens do Observatório Solar e Heliosférico (SOHO) mostra Phaethon (circulado) movendo-se em relação às estrelas de fundo. As imagens foram tiradas em 15 de maio de 2022, quando o asteróide de 3,4 milhas de largura se aventurou perto do Sol, a uma distância de 13 milhões de milhas. Enquanto o SOHO observa rotineiramente o Sol, ele também observa muitos objetos que passam perto do Sol, incluindo cometas e asteroides. As manchas brancas aleatórias são partículas energéticas, ou raios cósmicos, que bombardeiam constantemente a câmera SOHO. Crédito: ESA/NASA/USNRL/Karl Battams
Em 2009, o Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) da NASA detectou uma cauda curta que se estendia de Phaethon quando o asteroide atingiu seu ponto mais próximo do Sol (ou “periélio”) ao longo de sua órbita de 524 dias. Telescópios regulares não tinham visto a cauda antes porque ela só se forma quando Phaethon está muito perto do Sol para ser observada, exceto com observatórios solares. O STEREO também viu a cauda de Phaethon se desenvolver em abordagens solares posteriores em 2012 e 2016. A aparência da cauda apoiou a ideia de que a poeira estava escapando da superfície do asteroide quando aquecida pelo Sol.
No entanto, em 2018, outra missão solar capturou parte da trilha de detritos Geminídeos e encontrou uma surpresa. Observações da Parker Solar Probe da NASA mostraram que a trilha continha muito mais material do que Phaethon poderia liberar durante suas aproximações ao Sol.
A equipe de Zhang se perguntou se algo mais, além de poeira, estava por trás do comportamento de cometa de Phaethon. “Os cometas geralmente brilham intensamente pela emissão de sódio quando muito perto do Sol, então suspeitamos que o sódio também poderia desempenhar um papel fundamental no brilho de Phaethon”, disse Zhang.
Um estudo anterior, baseado em modelos e testes de laboratório, sugeriu que o intenso calor do Sol durante as próximas aproximações solares de Phaethon poderia realmente vaporizar o sódio dentro do asteróide e conduzir a atividades semelhantes às de um cometa.
Faetonte do asteróide LASCO SOHO
O Grande Ângulo e Coronógrafo Espectrométrico (LASCO) no Observatório Solar e Heliosférico (SOHO) fotografou o asteroide Phaethon através de diferentes filtros quando o asteroide passou perto do Sol em maio de 2022. À esquerda, o filtro laranja sensível ao sódio mostra o asteroide com um nuvem circundante e pequena cauda, sugerindo que os átomos de sódio da superfície do asteroide estão brilhando em resposta à luz solar. À direita, o filtro azul sensível à poeira não mostra sinais de Phaethon, indicando que o asteroide não está produzindo nenhuma poeira detectável. Crédito: ESA/NASA/Qicheng Zhang
Na esperança de descobrir do que a cauda é realmente feita, Zhang procurou por ela novamente durante o último periélio de Phaethon em 2022. Ele usou a espaçonave Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) – uma missão conjunta entre a NASA e a Agência Espacial Européia (ESA) – que possui filtros de cores que podem detectar sódio e poeira. A equipe de Zhang também pesquisou imagens de arquivo de STEREO e SOHO, encontrando a cauda durante 18 aproximações solares de Phaethon entre 1997 e 2022.
Nas observações do SOHO, a cauda do asteroide apareceu brilhante no filtro que detecta sódio, mas não apareceu no filtro que detecta poeira. Além disso, o formato da cauda e a maneira como ela se iluminou quando Phaethon passou pelo Sol corresponde exatamente ao que os cientistas esperariam se fosse feito de sódio, mas não se fosse feito de poeira.
Esta evidência indica que a cauda de Phaethon é feita de sódio, não de poeira.
“Não apenas temos um resultado muito legal que derruba 14 anos de pensamento sobre um objeto bem examinado”, disse o membro da equipe Karl Battams, do Laboratório de Pesquisa Naval, “mas também fizemos isso usando dados de duas espaçonaves heliofísicas – SOHO e STEREO – que não tinham a intenção de estudar fenômenos como esse.”
Zhang e seus colegas agora se perguntam se alguns cometas descobertos pelo SOHO – e por cientistas cidadãos que estudam imagens do SOHO como parte do Projeto Sungrazer – não são cometas.
“Muitos desses outros ‘cometas’ ao redor do sol também podem não ser ‘cometas’ no sentido usual de corpo gelado, mas podem ser asteróides rochosos como Phaethon aquecidos pelo Sol”, explicou Zhang.
Ainda assim, uma questão importante permanece: se Phaethon não derrama muita poeira, como o asteróide fornece o material para a chuva de meteoros Geminídeos que vemos todo mês de dezembro?
A equipe de Zhang suspeita que algum tipo de evento perturbador há alguns milhares de anos – talvez um pedaço do asteróide se partindo sob o estresse da rotação de Phaethon – fez com que Phaethon ejetasse o bilhão de toneladas de material estimado para compor o fluxo de detritos Geminídeos. Mas o que foi esse evento permanece um mistério.
Mais respostas podem vir de uma próxima missão da Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) chamada DESTINY+ (abreviação de Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary voyage Phaethon fLyby and dUst Science). No final desta década, espera-se que a espaçonave DESTINY+ sobrevoe Phaethon, obtendo imagens de sua superfície rochosa e estudando qualquer poeira que possa existir em torno deste enigmático asteroide.
Publicado em 01/05/2023 14h28
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