Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (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”.
“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 na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.(https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2021/10/aa41781-21/aa41781-21.html) “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. “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.”
Artigo do Observatório Europeu do Sul (ESO)