Mistério de ejeção de partículas do asteroide Bennu intriga cientistas

Maiores eventos do gênero ocorreram em janeiro e fevereiro deste ano

Bennu solta partículas: a lista de possíveis explicações foi reduzida a três alternativas. Crédito: Nasa/Goddard/Universidade do Arizona/Lockheed Martin

Logo após a sonda OSIRIS-REx, da Nasa, chegar ao asteroide Bennu, uma descoberta inesperada da equipe científica da missão revelou que o asteroide poderia estar ativo ou descarregar consistentemente partículas no espaço. O exame em andamento de Bennu – e sua amostra que será devolvida à Terra – poderia lançar luz sobre o porquê desse fenômeno intrigante.

A equipe da OSIRIS-REx observou pela primeira vez um evento de ejeção de partículas em imagens capturadas pelas câmeras de navegação da sonda tiradas em 6 de janeiro, apenas uma semana após a sonda entrar em sua primeira órbita em torno de Bennu. À primeira vista, as partículas pareciam ser estrelas atrás do asteroide, mas, examinando mais de perto, a equipe percebeu que Bennu estava ejetando material de sua superfície. Depois de concluir que essas partículas não comprometeram a segurança da espaçonave, a missão começou observações para documentar completamente a atividade.

“Entre as muitas surpresas de Bennu, as ejeções de partículas despertaram nossa curiosidade e passamos os últimos meses investigando esse mistério”, disse Dante Lauretta, pesquisador principal da OSIRIS-REx na Universidade do Arizona, em Tucson. “Esta é uma ótima oportunidade para expandir nosso conhecimento de como os asteroides se comportam.”

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Depois de estudar os resultados das observações, a equipe da missão divulgou suas descobertas em um artigo científico publicado em 6 de dezembro. A equipe observou os três maiores eventos de ejeção de partículas em 6 e 19 de janeiro e 11 de fevereiro e concluiu que os eventos se originaram de diferentes locais na superfície de Bennu. O primeiro evento teve origem no hemisfério sul e o segundo e o terceiro ocorreram perto do equador. Todos os três eventos ocorreram no fim da tarde em Bennu.

Mecanismos avaliados

A equipe descobriu que, após serem ejetadas da superfície do asteroide, as partículas orbitaram brevemente Bennu e caíram de volta à superfície ou escaparam rumo ao espaço. As partículas observadas viajaram até 3 metros por segundo e mediram entre 2 e 10 centímetros. Aproximadamente 200 partículas foram observadas durante o maior evento, que ocorreu em 6 de janeiro.

A equipe investigou uma ampla variedade de mecanismos que podem ter causado os eventos de ejeção e reduziu a lista a três candidatos: impactos de meteoroides, fratura por estresse térmico e liberação de vapor d’água.

Os impactos de meteoroides são comuns na vizinhança do espaço profundo de Bennu, e é possível que esses pequenos fragmentos de rocha espacial estejam atingindo o asteroide onde o OSIRIS-REx não consegue observar, sacudindo partículas soltas no momento de seu impacto.

A fratura térmica é outra explicação razoável. As temperaturas da superfície de Bennu variam drasticamente ao longo do seu período de rotação de 4,3 horas. Embora esteja extremamente fria durante a noite, a superfície do asteroide aquece significativamente no meio da tarde, quando os três principais eventos ocorreram. Como resultado dessa mudança de temperatura, as rochas podem começar a rachar e se quebrar e, eventualmente, partículas podem ser ejetadas da superfície. Esse ciclo é conhecido como fratura por estresse térmico.

Combinação de fatores

A liberação de água também pode explicar a atividade do asteroide. Quando as argilas bloqueadas pela água de Bennu são aquecidas, a água pode começar a liberar e criar pressão. É possível que, à medida que a pressão se acumule nas rachaduras e nos poros das rochas onde a água absorvida é liberada, a superfície possa ficar agitada, causando a erupção de partículas.

Mas a natureza nem sempre permite explicações simples. “Pode ser que mais de um desses mecanismos possíveis esteja em jogo”, disse Steve Chesley, autor do artigo e pesquisador sênior do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL, na sigla em inglês) da Nasa em Pasadena, Califórnia. “Por exemplo, fraturas térmicas podem estar cortando o material da superfície em pedaços pequenos, facilitando muito o impacto dos meteoroides no lançamento de pedras no espaço.”

Se a fratura térmica, os impactos de meteoroides ou ambos são, de fato, as causas desses eventos de ejeção, é provável que esse fenômeno esteja acontecendo em todos os asteroides pequenos, pois todos experimentam esses mecanismos. No entanto, se a liberação de água é a causa desses eventos de ejeção, esse fenômeno seria específico para asteroides que contêm minerais contendo água, como Bennu.

Agulha no palheiro

A atividade de Bennu apresenta maiores oportunidades quando uma amostra é coletada e devolvida à Terra para estudo. Muitas das partículas ejetadas são pequenas o suficiente para ser coletadas pelo mecanismo de amostragem da sonda, o que significa que a amostra retornada pode conter algum material que foi ejetado e retornado à superfície de Bennu. Determinar que uma partícula específica foi ejetada e devolvida a Bennu pode ser um feito científico semelhante a encontrar uma agulha no palheiro.

O material de Bennu trazido à Terra, no entanto, quase certamente aumentará nossa compreensão dos asteroides e as maneiras como eles são diferentes e semelhantes, mesmo que o fenômeno de ejeção de partículas continue sendo um mistério cujas pistas também serão trazidas para casa na forma de dados e material adicional para estudo.

A coleta de amostras está programada para o verão de 2020 e a amostra será enviada à Terra em setembro de 2023.

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