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Conheça os 42: O ESO obtém imagens de alguns dos maiores asteroides do nosso Sistema Solar

12 de Outubro de 2021

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO no Chile, os astrónomos obtiveram imagens de 42 dos maiores objetos da cintura de asteroides, situada entre as órbitas de Marte e Júpiter. Nunca tinham sido obtidas até à data imagens tão nítidas de um grupo de asteroides tão extenso. As observações revelam uma grande variedade de formas peculiares, desde esféricas a "osso de cão", e estão a ajudar os astrónomos a traçar as origens dos asteroides do nosso Sistema Solar.

As imagens detalhadas destes 42 objetos são um grande passo em frente na exploração dos asteroides, possível graças a telescópios colocados no solo, e contribuem para responder à "derradeira questão da vida, do universo e de tudo" [1].

Até à data, apenas tinham sido obtidas imagens com um elevado grau de detalhe para três grandes asteroides da cintura principal, Ceres, Vesta e Lutécia, na altura em que foram visitados pelas sondas das missões espaciais Dawn da NASA e Rosetta da ESA,” explica Pierre Vernazza, do Laboratoire d’Astrophysique de Marseille em França, que liderou este estudo publicado hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. “As nossas observações mostram agora imagens muito nítidas de muito mais objetos, 42 no total.

O anteriormente pequeno número de observações detalhadas de asteroides implicava que, até agora, muitas características cruciais, tais como a forma tridimensional ou a densidade, permaneciam essencialmente desconhecidas. Entre 2017 e 2019, Vernazza e a sua equipa decidiram colmatar esta falha, levando a cabo um rastreio meticuloso dos corpos principais da cintura de asteroides.

A maior parte dos 42 objetos desta amostra tem uma dimensão superior a 100 km; em particular, a equipa obteve imagens de praticamente todos os asteroides da cintura maiores que 200 km, ou seja, 20 dos 23. Os dois maiores objetos observados foram Ceres e Vesta, com cerca de 940 e 520 km de diâmetro, respectivamente, enquanto os mais pequenos foram Urânia e Ausonia, ambos com apenas 90 km.

Ao reconstruir as formas dos objetos, a equipa percebeu que os asteroides observados estão essencialmente divididos em duas famílias. Alguns são quase perfeitamente esféricos, tais como Hígia e Ceres, enquanto outros têm formas “alongadas” mais peculiares, sendo Cleópatra a rainha incontestável deste subgrupo com a sua forma em “osso de cão”.

Ao combinar as formas dos asteroides com informação sobre as suas massas, a equipa descobriu que as densidades mudam significativamente ao longo da amostra. Os quatro asteroides menos densos, que incluem Lamberta e Sílvia, têm densidades de cerca de 1,3 gramas por centímetro cúbito, aproximadamente a densidade do carvão. Os mais densos, Psique e Calíope, têm densidades de 3,9 e 4,4 gr/cm3, respectivamente, mais elevadas que a densidade do diamante (3,5 gr/cm3).

A grande diferença em densidades sugere que a composição dos asteroides varia significativamente, dando aos astrónomos pistas importantes sobre as suas origens. “As nossas observações apoiam fortemente uma migração substancial destes corpos depois da sua formação. Em suma, uma tal variedade nas suas composições apenas pode ser compreendida se os corpos tiverem tido origem em regiões distintas do Sistema Solar,” explica Josef Hanuš da Universidade Charles em Praga, República Checa, um dos autores do estudo. Em particular, os resultados apoiam a teoria de que os asteroides menos densos se formaram nas regiões remotas do Sistema Solar, para lá da órbita de Neptuno, tendo migrado posteriormente para a sua posição atual.

Estes resultados foram possíveis graças à sensibilidade do instrumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) montado no VLT do ESO [2]. “As capacidades melhoradas do SPHERE, aliadas ao facto de pouco se conhecer relativamente à forma dos maiores asteroides da cintura principal, permitiram-nos avançar substancialmente nesta área de estudo,” diz o co-autor Laurent Jorda, também do Laboratoire d'Astrophysique de Marseille.

Os astrónomos irão conseguir obter imagens muito detalhadas de ainda mais asteroides com o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no Chile e que deverá começar a suas operações no final desta década. “Observações de asteroides da cintura principal levadas a cabo com o ELT permitir-nos-ão estudar objetos com diâmetros entre 35 e 80 km, dependendo da sua localização na cintura, e crateras com dimensões aproximadamente entre 10 e 25 km,” diz Vernazza. “Adicionalmente, se disposermos de um instrumento do tipo do SPHERE montado no ELT, poderemos inclusivamente obter imagens de um conjunto de objetos semelhante mas situados na distante Cintura de Kuiper! Deste modo poderíamos caracterizar, a partir do solo, a história geológica de uma amostra muito maior de pequenos corpos.

Notas

[1] No livro “À Boleia pela Galáxia” de Douglas Adams, o número 42 é a resposta à “derradeira pergunta sobre a Vida, o Universo e Tudo.” Hoje, 12 de Outubro de 2021 celebra-se o 42º aniversário da publicação deste livro.

[2] Todas as observações foram levadas a cabo pelo ZIMPOL (Zurich IMaging POLarimeter), um polarímetro de imagem do instrumento SPHERE que opera nos comprimentos de onda do visível.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202141781).

A equipa é composta por P. Vernazza (Universidade de Aix Marseille, CNRS, CNES, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, França [LAM]), M. Ferrais (LAM), L. Jorda (LAM), J. Hanuš (Instituto de Astronomia, Faculdade de Matemática e Física, Universidade Charles, Praga, República Checa [CU]), B. Carry (Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, França [OCA]), M. Marsset (Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, MIT, Cambridge, EUA [MIT]),  M. Brož (CU), R. Fetick (Laboratório Aeroespacial Francês [ONERA] e LAM), M. Viikinkoski (Matemática & Estatística, Universidade de Tampere, Finlândia [TU]), F. Marchis (LAM e SETI Institute, Carl Sagan Center, Mountain View, EUA),  F. Vachier (Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Université Paris 06 e Université de Lille, França [IMCCE]),  A. Drouard (LAM), T. Fusco (ONERA and LAM),  M. Birlan (IMCCE e Instituto Astronómico da Academia Romena, Bucareste, Roménia [AIRA]),  E. Podlewska-Gaca (Faculdade de Física, Instituto do Observatório Astronómico, Universidade Adam Mickiewicz, Poznań, Polónia [UAM]), N. Rambaux (IMCCE), M. Neveu (University of Maryland College Park, NASA Goddard Space Flight Center, EUA [UMD]), P. Bartczak (UAM), G. Dudziński (UAM),  E. Jehin (Instituto de Investigação de Ciências do Espaço, Tecnologias e Astrofísica, Université de Liège, Bélgica [STAR]), P. Beck (Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble, UGA-CNRS, França [OSUG]), J. Berthier (IMCCE), J. Castillo-Rogez (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, EUA [JPL]), F. Cipriani (Agência Espacial Europeia, ESTEC - Gabinete de Apoio Científico, Noordwijk, Países Baixos [ESTEC] ), F. Colas (IMCCE), C. Dumas (Thirty Meter Telescope, Pasadena, EUA [TMT]), J. Ďurech (CU),  J. Grice (Laboratoire Atmosphères, Milieux et Observations Spatiales, CNRS e Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, Guyancourt, França [UVSQ] e School of Physical Sciences, The Open University, Milton Keynes, Reino Unido [OU]),  M. Kaasalainen (TU), A. Kryszczynska (UAM), P. Lamy (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Alicante, Espanha), H. Le Coroller (LAM), A. Marciniak (UAM), T. Michalowski (UAM), P. Michel (OCA), T. Santana-Ros (Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona, Espanha e Observatório Europeu do Sul, Santiago, Chile), P. Tanga (OCA), A. Vigan (LAM), O. Witasse (ESTEC), B. Yang (Observatório Europeu do Sul, Santiago, Chile), P. Antonini (Observatoire des Hauts Pays, Bédoin, Franca), M. Audejean (Observatoire de Chinon, Chinon, França), P. Aurard (AMU, Observatoire de Haute Provence, Institut Pythéas, Saint-Michel l’Observatoire, França [OHP]), R. Behrend (Observatório de Geneva, Sauverny, Suíça e Laboratório de Física das Altas Energias e Astrofísica, Universidade Cadi Ayyad, Marraquexe, Marrocos [UCA]), Z. Benkhaldoun (UCA), J. M. Bosch (B74, Avinguda de Catalunya 34, 25354 Santa Maria de Montmagastrell (Tarrega), Espanha), A. Chapman (Observatório Cruz del Sur, Cidade de San Justo, Buenos Aires, Argentina), L. Dalmon (OHP), S. Fauvaud (Observatoire du Bois de Bardon, Taponnat, França e Association T60, Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse, França), Hiroko Hamanowa (Museu do Espaço de Hong Kong, Tsimshatsui, Hong Kong, PR China [HKSM]), Hiromi Hamanowa (HKSM), J. His (OHP), A. Jones (I64, SL6 1XE, Maidenhead, Reino Unido), D-H. Kim (Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia, Daejeon, Coreia [KASI] e Universidade Nacional de Chungbuk, Chungdae-ro, Seowon-gu, Cheongju-si, Chungcheongbuk-do, Coreia), M-J. Kim (KASI), J. Krajewski (UAM), O. Labrevoir (OHP), A. Leroy (Observatoire OPERA, Saint Palais, França [OPERA] e Uranoscope, Gretz-Armainvilliers, França), F. Livet (Institut d’Astrophysique de Paris, Paris, França, UMR 7095 CNRS e Sorbonne Universités), D. Molina (Observatório Anunaki, Calle de los Llanos, Manzanares el Real, Espanha), R. Montaigut (Club d’Astronomie de Lyon Ampere, Vaulx-en-Velin, França e OPERA), J. Oey (Kingsgrove, NSW, Austrália), N. Payre (OHP), V. Reddy (Planetary Science Institute, Tucson, EUA), P. Sabin (OHP), A. G. Sanchez (Observatório de Rio Cofio, Robledo de Chavela, Espanha) e L. Socha (Cicha 43, 44-144 Nieborowice, Polónia).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2114, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.

Sobre a Nota de Imprensa

Nº da Notícia:eso2114pt
Tipo:Solar System : Interplanetary Body : Asteroid
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SPHERE

Imagens

Imagens de 42 asteroides obtidas pelo VLT do ESO (anotada)
Imagens de 42 asteroides obtidas pelo VLT do ESO (anotada)
Ceres e Vesta
Ceres e Vesta
Ausonia e Urânia
Ausonia e Urânia
Sílvia e Lamberta
Sílvia e Lamberta
Calíope e Psique
Calíope e Psique
Poster de 42 asteroides do Sistema Solar e suas órbitas (fundo preto)
Poster de 42 asteroides do Sistema Solar e suas órbitas (fundo preto)
Poster de 42 asteroides do Sistema Solar e suas órbitas (fundo azul)
Poster de 42 asteroides do Sistema Solar e suas órbitas (fundo azul)

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