IMAGEM: asteróide Itokawa foi visitado pela sonda japonesa Hayabusa em 2005. Crédito: JAXA
Pequenos asteróides rotativos são pilhas de escombros e de poeira cósmica que deveriam estar fragmentadas, mas não estão. Agora, um grupo de astrônomos alega que descobriu a razão.
O que mantém unidos os pequenos asteróides? Aparentemente não é somente a gravidade, estes objetos são pequenos demais para que sua gravidade interna consiga isso. Assim, recentemente, Daniel Scheeres e seus colegas da Universidade do Colorado, esclarecem o tema com um novo estudo das forças que trabalham nesses pequenos corpos.
IMAGEM: A sonda Hayabusa e o asteróide Itokawa. Crédito©: Akihiro Ikeshita
Em 2005, a sonda robótica japonesa Hayabusa orbitou e pousou no asteróide Itokawa, que mede apenas poucas centenas de metros e tem o formato de uma batata. A sonda Hayabusa deverá retornar a Terra em junho de 2010 com uma amostra de poeira deste asteróide.
Se giram tão rápido, como se manter coesos?
As estatísticas sugerem que com a taxa de giro do asteróide Ikotawa e a de asteróides similares consegue manter unidas pilhas de escombros mantidas pela gravidade em escalas de 150 metros ou mais. Contudo, os pedregulhos menores deveriam escapar para o espaço com esta elevada taxa de rotação.
Mas é isso que cria o enigma. Imagens capturadas pela sonda Hayabusa mostram que, em escalas menores, o asteróide Itokawa é um pouco mais do que uma coleção de rochas e poeira. Se não é a gravidade que supera as forças centrípetas envolvidas, o que mantêm a matéria de Itokawa agrupada?
Há algum tempo os astrônomos sabem que as forças envolvidas não necessariamente devem ser grandes: várias simulações demonstraram que mesmo pequenas forças de coesão podem estabilizar pilhas de escombros girando em ambientes de baixa gravidade.
Das várias possibilidades pensadas, os astrônomos consideravam como elementos principais a pressão da radiação do Sol, o atrito e as forças eletrostáticas entre a poeira ionizada (que é responsável pela levitação de poeira na Lua e provavelmente pela sua separação).
O objetivo do mais recente trabalho de Scheeres e seu time é “um estudo das forças relevantes conhecidas que agem em grãos e partículas, para estabelecer sua forma analítica e as constantes relevantes para o ambiente espacial, além de considerar as intensidades relativas entre este conjunto de forças”.
IMAGEM: superfície modelada de um asteróide de pequeno porte. Crédito: D.J. Scheeres, C.M. Hartzell, P. Sanchez, M. Swift
Forças de Van der Waals?
Scheeres e colegas mostraram que nenhum dos usuais suspeitos são os possíveis culpados. Em vez disso, eles sugerem que os pequenos asteróides mantém suas estruturas coesas devido às forças de Van der Waals.
Estas conclusões têm duas implicações interessantes:
- Em primeiro lugar, isto afeta nosso conhecimento sobre a evolução dos asteróides. Os pesquisadores sugerem que os asteróides em rotação gradualmente expelem suas pedras maiores até que elas acabam como pilhas de entulho mantidas agrupadas pelas forças de Van der Waals. Isso pode ajudar a explicar a distribuição do tamanho de asteróides.
- Em segundo lugar, este processo também pode explicar, pelo menos em parte, a formação dos anéis do planeta Saturno, que são compostos quase que exclusivamente de diminutos corpos.
Se Scheerer e seus colegas têm razão, sua descoberta levará a uma significativa reavaliação das propriedades de superfície dos asteróides, bem como a melhoria do conhecimento sobre a estrutura e a evolução dos anéis planetários. Trata-se de uma importante e intrigante descoberta!
Fontes
O artigo acima é uma tradução livre, com adaptações editoriais e complementos, baseada nas fontes abaixo:
- MIT Technology Review Blog: Small Asteroids Are Held Together by Van Der Waals Forces
- ArXiv.org: Scaling Forces To Asteroid Surfaces: The Role Of Cohesion
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