A NASA disse que seu mais novo sistema de monitoramento de asteróides, um algoritmo chamado Sentry-II, entrou em operação. Agora está avaliando o risco de impacto de asteróides que passam perto da Terra. Telescópios que examinam o céu encontraram aproximadamente 28.000 asteróides próximos à Terra, também conhecidos como NEAs.
Com mais telescópios avançados entrando em operação, a NASA espera que os cientistas descubram muito mais asteróides próximos à Terra. Portanto – de acordo com uma percepção crescente nas últimas décadas (“uau, há muitos asteróides por aí e um pode nos atingir!”) – esses cientistas agora perceberam que precisam de um sistema aprimorado para avaliar as probabilidades de impacto.
O Astronomical Journal revisado por pares publicou um estudo descrevendo a nova técnica em 1 de dezembro de 2021. O artigo está disponível no arXiv.
O Sentinela original
Calcular o caminho dos asteróides e como eles podem impactar a Terra no futuro é uma atividade desafiadora. Pequenas incertezas nas posições dos asteróides criam grandes pontos de interrogação. O Centro de Estudos de Objetos Próximos à Terra (CNEOS) usa software de monitoramento de impacto para calcular o risco. O grupo, parte do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, usa um software chamado Sentry para calcular a órbita e o risco de impacto de asteróides desde 2002.
Javier Roa Vicens, ex-JPL e atualmente na SpaceX, disse:
A primeira versão do Sentry era um sistema muito capaz que estava em operação por quase 20 anos. Ele foi baseado em uma matemática muito inteligente: em menos de uma hora, você poderia obter com segurança a probabilidade de impacto de um asteróide recém-descoberto nos próximos 100 anos – um feito incrível.
O novo e melhorado Sentry-II
O Sentry-II é uma atualização porque pode calcular rapidamente as probabilidades de impacto para todos os NEAs conhecidos. Isso inclui alguns casos especiais que o Sentinela original não pôde computar. O Sentry-II registra os objetos mais arriscados na Tabela Sentry do CNEOS.
Os novos recursos do Sentry-II permitem que a NASA avalie todos os impactos potenciais, mesmo quando as chances de impacto dos asteróides são tão baixas quanto algumas chances em 10 milhões.
Caso especial: o efeito Yarkovsky
O caminho dos asteróides não é tão simples quanto simplesmente dobrar-se à vontade da gravidade do sol. Outra força, embora pequena, pode criar mudanças significativas na órbita do objeto. Conforme os asteróides giram no espaço, o sol aquece o lado voltado para o asteróide. À medida que gira, o lado quente esfria. Quando o asteróide esfria, ele libera uma pequena quantidade de energia. Essa força térmica é o efeito Yarkovsky.
O Sentinela original não foi capaz de calcular o efeito Yarkovsky. No curto prazo, o efeito Yarkovsky não é crucial, mas depois de décadas e séculos, esses pequenos impulsos do calor do sol se somam. Davide Farnocchia do JPL disse:
O fato de o Sentinela não conseguir lidar automaticamente com o efeito Yarkovsky era uma limitação. Cada vez que nos deparávamos com um caso especial – como asteróides Apophis, Bennu ou 1950 DA – tínhamos que fazer análises manuais complexas e demoradas. Com o Sentry-II, não precisamos mais fazer isso.
Caso especial: encontros próximos com a Terra
Outra deficiência que o Sentinela original tinha era que nem sempre podia se ajustar ao caminho alterado de um asteróide após um encontro extremo com a Terra. Quando um NEA chega muito perto da Terra, nossa gravidade o desvia de seu caminho original. O Sentry-II pode ser responsável por órbitas ajustadas depois que um asteróide passa perto da Terra. Roa Vicens explicou:
Em termos de números, os casos especiais que encontramos eram uma fração muito pequena de todos os NEAs para os quais calcularíamos as probabilidades de impacto. Mas vamos descobrir muito mais desses casos especiais quando a missão NEO Surveyor planejada da NASA e o Observatório Vera C. Rubin no Chile estiverem online, então precisamos estar preparados.
Monitoramento e cálculos do impacto do asteróide
Determinar se um asteróide pode impactar a Terra é um processo de várias etapas. Primeiro, os telescópios descobrem um novo NEA. Em seguida, os cientistas medem a posição do NEA e relatam essa informação ao Minor Planet Center. Em seguida, o CNEOS usa os dados para calcular a órbita mais provável do asteróide. Com pequenas incertezas na posição observada, a órbita mais provável do asteróide pode não ser sua órbita verdadeira. A verdadeira órbita está dentro de um reino de incerteza, como uma nuvem de possibilidades em torno da órbita mais provável calculada.
Para estreitar a verdadeira órbita, o Sentinela original fez suposições sobre como essa nuvem de incerteza iria evoluir. Sentinela então escolheu pontos uniformemente espaçados ao longo de uma linha que mede esta região. Cada ponto marcou um local ligeiramente diferente onde o asteróide poderia estar.
Em seguida, o Sentinela projetaria as órbitas no tempo, observando a órbita virtual dos asteróides para ver se algum chegaria perto da Terra. Para aqueles que o fizeram, o Sentinela fez mais cálculos para ?aumentar o zoom? e ver se algum ponto poderia impactar a Terra. Se algum se cruzasse com a Terra, Sentry estimou a probabilidade de impacto. A animação abaixo fornece uma visualização desse processo.
Monitoramento de impacto de asteróide com Sentry-II
Sentry-II não se limita a uma linha de pontos. O novo algoritmo modela milhares de pontos sem fazer suposições. Ele seleciona pontos aleatórios em toda a nuvem de incerteza. O algoritmo analisa todas as órbitas possíveis para determinar quais podem atingir a Terra. O Sentry-II elimina algumas das conjecturas. Ele também se concentra em cenários de impacto de baixa probabilidade que o Sentinela pode ter perdido.
Farnocchia descreve como procurar agulhas em um palheiro. O palheiro representa a nuvem de incerteza, com agulhas representando os possíveis impactos. Enquanto o Sentinela procura agulhas em uma linha no palheiro, o Sentinela-II joga milhares de ímãs aleatoriamente no palheiro. Steve Chesley do JPL disse:
O Sentry-II é um avanço fantástico na descoberta de pequenas probabilidades de impacto para uma grande variedade de cenários. Quando as consequências de um futuro impacto de asteróide são tão grandes, vale a pena encontrar até mesmo o menor risco de impacto escondido nos dados.
Resumindo: O sistema de monitoramento de impacto de asteróide Sentry-II está analisando asteróides próximos à Terra para procurar por algum que possa se cruzar com a órbita da Terra.
Publicado em 08/12/2021 11h11
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