NASA - Logotipo da missão NEOWISE.
2 de junho de 2018
Quase todos os asteroides estão tão distantes e são tão pequenos que a comunidade astronômica os conhece apenas como pontos de luz móveis. As raras exceções são os asteróides que foram visitados por naves espaciais, um pequeno número de grandes asteróides detectados pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA ou por grandes telescópios terrestres, ou aqueles que chegaram perto o suficiente para obter imagens de radar.
Quando observadas por telescópios ópticos, estas fontes individuais de luz solar reflectida podem fornecer algumas informações muito valiosas, mas também muito básicas - por exemplo, a órbita do asteróide, uma estimativa aproximada do seu tamanho, por vezes uma aproximação da sua forma, e talvez uma ideia da sua forma. sua composição física. Mas aprender mais sobre esses objetos celestes indescritíveis e importantes requer um tipo diferente de instrumento. Um sensor infravermelho pode, nas circunstâncias certas, não apenas fornecer dados sobre a órbita de um asteroide e dados que podem ser usados ​​para medir com mais precisão seu tamanho, mas também a composição química e, às vezes, até mesmo as características de sua superfície.
Imagem acima: A análise de asteróides como Lutetia foi usada no artigo liderado por Josef Hanuš sobre modelagem termofísica de asteróides. Lutetia é um grande asteróide do cinturão principal com cerca de 100 quilômetros de diâmetro. Lutetia foi visitada pela sonda Rosetta da ESA em 2010. Créditos da imagem: ESA 2010 MPS.
A nave espacial Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer, ou NEOWISE, da NASA, em órbita ao redor da Terra, usa sensores térmicos de caça a asteróides que permitem uma visão infravermelha dos asteróides sem os efeitos de obscurecimento da atmosfera da Terra. Num artigo publicado recentemente na revista Icarus, investigadores liderados por Josef Hanuš, cientista do Instituto Astronómico da Universidade Charles, em Praga, fizeram uma análise aprofundada de mais de 100 asteróides que ficaram sob o olhar sensível à temperatura de NEOWISE. Esta análise triplicou o número de asteróides que foram submetidos a modelagem "termofísica" detalhada das propriedades dos asteróides que variam com a temperatura. Os resultados fornecem uma visão mais precisa das propriedades da superfície dos asteróides do cinturão principal e também reforçam as capacidades dos observatórios infravermelhos espaciais para avaliar com precisão os tamanhos dos asteróides.
Valor desta técnica
A modelagem termofísica é uma mina de ouro para pesquisadores de asteróides porque permite uma análise mais abrangente da natureza dos asteróides. Nem todos os asteróides são adequados para modelagem termofísica porque os conjuntos de dados brutos necessários nem sempre estão disponíveis. Mas a equipe de Hanuš encontrou 122 asteróides que não só tinham dados do NEOWISE, mas também modelos detalhados de seus estados de rotação (a rapidez com que um objeto gira em torno de seu eixo e a orientação do eixo no espaço) e modelos multifacetados da forma 3D do asteróide. .
“Usando dados arquivados da missão NEOWISE e nossos modelos de forma derivados anteriormente, fomos capazes de criar modelos termofísicos altamente detalhados de 122 asteroides do cinturão principal”, disse Hanuš, principal autor do artigo. "Temos agora uma ideia melhor das propriedades do regolito da superfície e mostramos que os pequenos asteróides, bem como os asteróides em rotação rápida, têm pouca ou nenhuma poeira a cobrir as suas superfícies." (Regolito é o termo para as rochas quebradas e poeira na superfície.)
Pode ser difícil para os asteróides de rotação rápida reterem grãos de regolito muito finos porque a sua baixa gravidade e altas taxas de rotação tendem a lançar pequenas partículas das suas superfícies para o espaço. Além disso, pode ser que os asteróides de rotação rápida não sofram grandes mudanças de temperatura porque os raios solares são distribuídos mais rapidamente pelas suas superfícies. Isso reduziria ou evitaria a fissuração térmica do material da superfície de um asteróide, que poderia causar a geração de grãos finos de regolito.
A equipa de Hanuš também descobriu que os seus cálculos detalhados para os tamanhos estimados dos asteróides que estudaram eram consistentes com os dos mesmos asteróides calculados pela equipa NEOWISE usando modelos mais simples.
"Com os asteróides para os quais conseguimos recolher o máximo de informação de outras fontes, os nossos cálculos dos seus tamanhos foram consistentes com os valores derivados radiometricamente realizados pela equipa NEOWISE," disse Hanuš. "As incertezas estavam dentro de 10 por cento entre os dois conjuntos de resultados."
"Este é um exemplo importante de como os dados infravermelhos baseados no espaço podem caracterizar com precisão os asteróides", disse Alan Harris, cientista sênior do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) com sede em Berlim, Alemanha, especializado em modelagem térmica de asteróides, mas não foi envolvido com o estudo. "O NEOWISE está liderando o caminho na demonstração do valor dos observatórios infravermelhos baseados no espaço para a descoberta e caracterização de asteróides e objetos próximos à Terra, ambos vitais para a nossa compreensão desses importantes habitantes do nosso sistema solar."
Do WISE ao NEOWISE
Originalmente chamada de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), a espaçonave foi lançada em dezembro de 2009 para estudar galáxias, estrelas e corpos do sistema solar, criando imagens de todo o céu em luz infravermelha. Ele foi colocado em hibernação em 2011, após a conclusão de sua missão astrofísica primária. Em setembro de 2013, foi reativado, renomeado NEOWISE e atribuído a uma nova missão: auxiliar os esforços da NASA para identificar e caracterizar a população de objetos próximos à Terra. O NEOWISE também está caracterizando populações mais distantes de asteróides e cometas para fornecer informações sobre seus tamanhos e composições.
Caçador de asteróides NEOWISE. Créditos de imagem: NASA/JPL
O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, gerencia e opera a missão NEOWISE para o Escritório de Coordenação de Defesa Planetária da NASA dentro da Diretoria de Missões Científicas em Washington. O Laboratório de Dinâmica Espacial em Logan, Utah, construiu o instrumento científico. A Ball Aerospace & Technologies Corp. de Boulder, Colorado, construiu a espaçonave. O processamento de dados científicos ocorre no IPAC na Caltech em Pasadena. Caltech gerencia JPL para NASA.
O artigo de modelagem termofísica aceito por Icarus está disponível em: https://arxiv.org/pdf/1803.06116.pdf
Para mais informações sobre o NEOWISE, visite:
https://www.nasa.gov/neowise e http://neowise.ipac.caltech.edu/
Mais informações sobre asteróides e objetos próximos à Terra estão em: https://www.jpl.nasa.gov/asteroidwatch
Imagens (mencionadas), Texto, Créditos: NASA/JoAnna Wendel/JPL/DC Agle.