Crédito de imagem: NASA / JPL
Os astrônomos sustentam há muito tempo que as colisões eram a principal causa dos asteróides em rotação, mas novas pesquisas indicam que pode ser algo muito mais suave: a luz solar. Em um estudo recente realizado pelo Southwest Research Institute (SwRI) e pela Charles University (Praga), os astrônomos calcularam o efeito de milhões e até bilhões de anos de pressão solar podem fazer com que um asteroide gire tão rápido que ele possa se separar; outros podem ser feitos para parar de girar completamente.
Um novo estudo de pesquisadores do Southwest Research Institute (SwRI) e da Charles University (Praga) descobriu que a luz solar pode ter efeitos surpreendentemente importantes nos giros de pequenos asteróides. O estudo indica que a luz solar pode desempenhar um papel mais importante na determinação das taxas de rotação do asteróide do que as colisões, que antes se pensava controlar as taxas de rotação do asteróide. Os resultados serão publicados na edição de 11 de setembro da revista Nature.
David Vokrouhlicky (Universidade Charles), David Nesvorny e William Bottke (ambos do Departamento de Estudos Espaciais do SwRI) conduziram o estudo, que mostrou que a luz solar absorvida e reemitida de milhões a bilhões de anos pode girar alguns asteróides tão rapidamente que poderiam se separar. Em outros casos, quase pode impedi-los de girar completamente. A equipe até observou que os efeitos da luz solar, combinados com os puxões gravitacionais dos planetas, podem lentamente forçar os pólos de rotação do asteróide a apontar na mesma direção.
Até recentemente, os pesquisadores pensavam que os impactos dos asteróides controlavam a velocidade de rotação e a direção de pequenos asteróides flutuando no espaço. Os estados incomuns de rotação de 10 asteróides observados por Stephen Slivan, pesquisador do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, no entanto, puseram em dúvida essa idéia. Os asteróides de Slivan, os primeiros na faixa de 24 a 40 quilômetros de diâmetro a serem estudados extensivamente, estão na chamada família de asteróides Koronis, um aglomerado de fragmentos de asteróides produzidos por uma colisão altamente energética há bilhões de anos atrás. Slivan descobriu que não apenas quatro desses asteróides giram quase na mesma velocidade, mas também têm eixos de rotação que apontam na mesma direção.
"Os dados mostram claramente que o alinhamento do vetor de rotação é real, mas como eles chegaram a esse ponto tem sido um grande enigma", diz Slivan. "Estou encantado por outras pessoas acharem que este é um problema interessante."
“Para imaginar como esses asteróides são realmente estranhos, imagine que você recebeu uma caixa de piões no momento em que estava prestes a lançar a bordo do ônibus espacial. Dado todo o abalo produzido pelo lançamento, você esperaria que os topos tivessem diferentes velocidades de rotação e orientações no momento em que atingisse a órbita ”, diz Bottke. “Em vez disso, imagine sua surpresa ao abrir a caixa se todos os topos girassem na mesma velocidade e tivessem as alças apontadas para a constelação Cassiopeia. Agora, aumente o tamanho dos topos em um fator de um milhão e finja que a oscilação durante o lançamento é equivalente a bilhões de anos de colisões de asteróides. Essa é a estranha situação em que nos encontramos.
Os seis asteróides restantes estudados por Slivan têm taxas de rotação extremamente lentas, de modo que giram mais lentamente que o ponteiro das horas de um relógio, ou taxas de rotação muito rápidas, de modo que estão perto do limite além do qual material solto na superfície de um asteróide voaria.
“Seria de esperar que as colisões tivessem randomizado essas taxas de rotação. Foi uma grande surpresa encontrar um aglomerado de asteróides com esses estados de rotação ímpares ”, diz Nesvorny.
Para explicar os estados de rotação dos asteróides da família Koronis, Vokrouhlicky, Nesvorny e Bottke investigaram como os asteróides refletem e absorvem a luz do sol e re-irradiam essa energia como calor. Eles descobriram que, embora a força de recuo produzida pela re-radiação da luz solar seja pequena, ela ainda pode alterar substancialmente a taxa de rotação e a direção do pólo de um asteróide se tiver tempo suficiente para agir.
“Como a história da tartaruga e da lebre, a luz solar lenta e constante vence a corrida pelo choque de colisões de ação rápida, mas menos eficaz, entre asteróides. A luz do sol no espaço nunca para ", diz Bottke," e a maioria dos asteróides foram expostos a muito por causa de sua idade. "
Usando simulações em computador, a equipe mostrou que a luz do sol tem aumentado lentamente e diminuído as taxas de rotação dos asteróides da família Koronis desde que foram formados 2 a 3 bilhões de anos atrás. Mais notavelmente, eles descobriram que alguns asteróides simulados foram capturados em um estado de rotação especial que forçou a oscilação do eixo de rotação do asteróide (produzido por perturbações gravitacionais do sol) a "bater" na mesma frequência que a oscilação da órbita do asteróide ( produzido por perturbações gravitacionais dos planetas). Esse estado, chamado ressonância de órbita de rotação, pode direcionar a taxa de rotação de um asteróide e o eixo de rotação para valores específicos.
"Esses resultados nos dão uma nova maneira de observar os asteróides", diz Vokroulicky. “Esperamos que este trabalho estimule estudos observacionais em muitas regiões diferentes do cinturão de asteróides principais. Nós apenas arranhamos a superfície desse problema interessante. ”
Fonte original: Comunicado da SWRI
