💫 A rotação de asteroides: uma fonte de informação das mais importantes
A equipe do Dr. Wen-Han Zhou, principalmente baseada no Observatório da Costa Azul na França, desenvolveu um modelo inovador explicando esta separação. Sua abordagem integra dois fenômenos antagônicos: as colisões no cinturão de asteroides que perturbam a rotação, e os atritos internos que tendem a estabilizar o movimento. As colisões podem provocar uma inclinação dos asteroides para um estado de rotação caótica chamado 'tumbling', enquanto o atrito interno retorna progressivamente para uma rotação estável em torno de um único eixo.
A aplicação de ferramentas de inteligência artificial aos dados de Gaia confirmou as previsões do modelo com uma precisão notável. Os asteroides situados abaixo da linha de separação apresentam rotações lentas e desordenadas com períodos inferiores a 30 horas. Aqueles acima giram mais rapidamente e de maneira regular.
O efeito da luz solar também desempenha um papel determinante nesta dinâmica. Para os asteroides em rotação estável, a absorção e a reemissão de fótons criam um impulso constante que pode acelerar ou desacelerar progressivamente sua rotação. Em contrapartida, para os asteroides em rotação caótica, este impulso é neutralizado porque diferentes partes da superfície são expostas ao sol de maneira aleatória. Esta ausência de efeito direcional mantém os asteroides em um estado de rotação lenta e desordenada.
Estas descobertas têm implicações práticas importantes para a defesa planetária. A compreensão da ligação entre rotação e estrutura interna permite deduzir as propriedades mecânicas dos asteroides. Os dados sustentam a imagem de asteroides constituídos de 'rubble piles' - aglomerados de detritos fracamente ligados com muitas cavidades cobertas de regolito. Esta estrutura influencia diretamente a maneira como um asteroide reagiria a uma missão de desvio como a DART da NASA.
As futuras observações do Observatório Vera C. Rubin permitirão aplicar este método a milhões de asteroides. Esta abordagem promete revolucionar nossa compreensão da evolução e da composição dos pequenos corpos do Sistema Solar, ao mesmo tempo que fornece informações para proteger nosso planeta de impactos potenciais.
À esquerda: dados de observação de Gaia mostrando a distribuição dos asteroides segundo seu período de rotação e seu diâmetro. Os asteroides em rotação caótica ("tumblers") são identificados graças à base LCDB.
À direita: resultados de simulações numéricas reproduzindo esta distribuição. As linhas cinzas indicam um desvio marcado na distribuição.
O efeito YORP: como a luz solar influencia a rotação dos asteroides
O efeito YORP (Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack) descreve como a radiação térmica emitida por um asteroide pode modificar sua velocidade de rotação. Quando a superfície de um asteroide absorve a luz solar, ela se aquece e reemite esta energia sob a forma de radiação infravermelha.
Esta emissão térmica produz um impulso minúsculo mas cumulativo. A forma irregular do asteroide faz com que este impulso não seja uniformemente distribuído, criando um torque líquido que pode acelerar ou desacelerar a rotação. O efeito é particularmente significativo para os pequenos asteroides cuja superfície é grande em relação à sua massa.
Em escalas de tempo de milhões de anos, o efeito YORP pode transformar radicalmente a rotação de um asteroide. Ele pode tanto sincronizar sua rotação, quanto ao contrário acelerá-la até provocar a desagregação do objeto por força centrífuga.
A compreensão deste efeito permite aos astrônomos reconstituir a história térmica e rotacional dos asteroides, oferecendo pistas sobre sua idade e sua evolução no Sistema Solar.
A estrutura interna dos asteroides: aglomerados de detritos cósmicos
A maioria dos asteroides não são blocos rochosos monolíticos mas sim 'rubble piles' - agregados de fragmentos mantidos juntos pela fraca gravidade. Esta estrutura particular resulta de bilhões de anos de colisões sucessivas que quebraram e reassemblaram os materiais primitivos.
Estes aglomerados apresentam uma porosidade importante, com até 50% de vazio em seu volume total. Esta estrutura explica sua baixa densidade média e seu comportamento mecânico particular. Durante um impacto, a energia é absorvida e dispersada através da rede de fragmentos ao invés de concentrada em um ponto.
A superfície dos asteroides é geralmente coberta por uma camada de regolito - uma poeira fina produzida pelo bombardeamento micrometeorítico contínuo. Esta camada pode atingir vários metros de espessura nos maiores asteroides e modifica suas propriedades térmicas e mecânicas.
Compreender esta estrutura interna é importante para as missões espaciais visando amostrar ou desviar asteroides. Um 'rubble pile' reagirá diferentemente a um impacto que um corpo sólido, necessitando de abordagens específicas para as operações de defesa planetária.