Asteróide 1950 DA tem “gravidade negativa”

Materiais não consolidados na superfície do asteroide 25143 Itokawa. Imagem obtida pela sonda japonesa Hayabusa, em novembro de 2005.
Crédito: ISAS/JAXA/Universidade de Tóquio.

Investigadores da Universidade de Tennessee, nos Estados Unidos, descobriram que o asteroide (29075) 1950 DA mantém-se intacto, não pela ação da força da gravidade ou da fricção, mas através de forças de van der Waals – as mesmas que estabilizam a estrutura tridimensional da molécula de ADN no interior das células. Os resultados deste trabalho foram publicados na semana passada na revista Nature, e têm potenciais implicações na defesa do nosso planeta contra futuros impactos de asteroides.

1950 DA é um asteroide potencialmente perigoso, com um período de rotação de apenas 2,1216 horas. Com cerca de 1,3 quilómetros de diâmetro, este pequeno objeto ganhou alguma notoriedade em 2002, quando uma revisão dos seus parâmetros orbitais revelou uma possível colisão com a Terra em março de 2880. Na altura, os astrónomos estimaram uma probabilidade de impacto de 1 em 300, mas desde então esse valor diminui para 1 em 19800.

São raros os exemplos de asteroides com períodos de rotação inferiores a 2,2 horas. Além deste limite, a força centrífuga excede a força da gravidade na superfície do asteroide, pelo que os objetos com velocidades de rotação muito elevadas tendem a desintegra-se. “Sabíamos que este asteroide está a girar mais rápido do que deveria, pelo que quisemos saber porquê”, explicou à Nature o primeiro autor deste trabalho, Ben Rozitis.

Baseados em informações relativas ao modo como a radiação solar afeta a trajetória do asteroide no espaço, em combinação com modelos tridimensionais da sua forma e dados das propriedades térmicas da sua superfície, Rozitis e colegas descobriram que 1950 DA tem uma densidade aproximada de 1,7 g/cm³, o que sugere uma estrutura interna com uma porosidade de cerca de 51 %. Corpos com tamanha porosidade são necessariamente constituídos, não por rocha sólida, mas por aglomerados não consolidados de cascalho e poeira. Os astrónomos chamam a estes frágeis objetos “montes de cascalho”.

Com os valores da massa em seu poder, os investigadores puderam mapear a força da gravidade ao longo de todo o asteroide. O que descobriram foi intrigante: 1950 DA gera “gravidade negativa” em cerca de metade da sua superfície – um efeito que é particularmente intenso numa estreita faixa ao longo do equador. A equipa calcula que nesta região a força centrifuga deverá ser suficientemente intensa para arremessar para o espaço qualquer pedaço de rocha com mais de 6 centímetros de diâmetro.

O que impede este asteroide de se desintegrar? A resposta poderá estar nas interações de van der Waals – pequenas forças intermoleculares geradas por assimetrias na distribuição de carga em moléculas neutras. De acordo com os autores, forças atrativas semelhantes poderiam ocorrer entre moléculas na superfície das pequenas partículas de poeira que formam as camadas superficiais do asteroide. Estas forças teriam uma intensidade comparável às que promovem a adesão da poeira lunar aos fatos espaciais dos astronautas. “As forças de van der Waals são muito fracas, mas quando temos um asteroide muito pequeno, a gravidade fica tão fraca que estas forças tornam-se comparáveis”, disse Rozitis.

Este trabalho levanta questões importantes em relação a algumas potenciais técnicas de defesa do nosso planeta contra futuras ameaças de asteroides. “Como estas forças são muito ténues, basta um pequeno impacto, como o de um meteorito ou um impacto artificial de um veículo espacial, para as destabilizar”, explicou Rozitis. “A partir do momento que estas forças são destabilizadas, o asteroide pode fragmentar-se em vários pequenos objetos.”

A fragmentação de um asteroide em rota de colisão com a Terra é um cenário particularmente indesejável, devido ao seu potencial para exacerbar os efeitos do impacto. Os autores sugerem que, em asteroides desta natureza, a melhor opção seria desviar gentilmente a sua trajetória, usando pequenos impulsos gravitacionais criados, por exemplo, por uma sonda na sua órbita. “Esta abordagem seria preferível, porque ninguém sabe exatamente como é que estas forças afetam a fragmentação do asteroide”, disse Rozitis.

Podem encontrar todos os pormenores deste trabalho aqui.