Novas observações revelam mistérios de asteroide em "forma de osso" e suas luas

Usando o Very Large Telescope (VLT), no Chile, uma equipe de astrônomos conseguiu as imagens mais nítidas e detalhadas já feitas do asteroide Kleopatra e de suas duas pequenas luas. Essas novas observações permitiram que a equipe construísse modelos tridimensionais da forma e massa desse asteroide de forma curiosa, que lembra a de um osso, e entendesse melhor como esse trio se formou e se tornou o que é hoje.

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Essa rocha espacial foi identificada em 1880 em meio a outros objetos do cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter, mas foi somente nas últimas décadas que os cientistas descobriram que o asteroide era formado por duas partes mais volumosas ligadas por um “pescoço” fino, e era acompanhado por duas luas. Foi em 2008 que as luas AlexHelios e CleoSelene, que receberam nomes inspirados nos dos filhos da rainha do Egito, foram descobertas.

Como suspeitaram que o Kleopatra ainda esconde mais surpresas, os cientistas decidiram utilizar o VLT para estudá-lo. O “Kleopatra é realmente um corpo único no Sistema Solar”, comentou Franck Marchis, astrônomo que liderou um dos novos estudos e que participou a descoberta das luas. “A ciência faz grandes progressos graças ao estudo de objetos estranhos ‘de fora’, e acredito que o Kleopatra seja um desses; entender esse sistema de asteroides complexo e múltiplo pode nos ajudar a saber mais sobre o Sistema Solar”, disse.

Então, para entender melhor o sistema, Marchis e seus colegas o acompanharam de 2017 a 2019 com o instrumento Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet Research (SPHERE), do VLT. Como o nome indica, esse instrumento foi criado para procurar exoplanetas, que costumam ser escuros e ficam na órbita de estrelas brilhantes. Por isso, o SPHERE está em uma boa posição para detectar as pequenas luas na órbita de Kleopatra, a 200 milhões de quilômetros da Terra. E, para ajudar ainda mais, ele tem também um instrumento de óptica adaptativa, que faz ajustes para reduzir os efeitos da turbulência atmosférica nas imagens astronômicas.

O resultado de tudo isso foram imagens extremamente nítidas do Kleopatra, que permitiram que os autores as utilizassem para ajustar modelos da parte principal do asteroide: eles descobriram que um dos lobos da rocha é maior que o outro, e determinaram que ela mede aproximadamente 270 km. Além disso, eles conseguiram também determinar as órbitas corretas das luas. Estudos anteriores já fizeram estimativas, mas as novas observações mostraram que as luas não estavam onde os dados mais antigos previam que estariam.

Isso é importante porque os cientistas trabalham com a relação entre um corpo e suas luas para entender melhor a gravidade do sistema e, consequentemente, a massa do asteroide. “Isso tinha que ser resolvido”, comenta Miroslav Brož, autor que liderou o outro estudo. “Se a órbita das luas estivesse errada, tudo também estaria, incluindo a massa do Kleopatra”, explicou. Com os novos dados, os cientistas estimam que o asteroide seja aproximadamente 35% menos massivo do que cálculos anteriores estimavam.

Essa nova medida de tamanho sugere que, embora seja considerado metálico, o asteroide não é tão denso quanto se pensava. Isso sugere que o Kleopatra seja, talvez, uma “pilha de entulho” como os asteroides Ryugu e Bennu; essas rochas provavelmente se formaram a partir de fragmentos liberados por impactos gigantes, que se agruparam. Ainda, a nova análise sugere que AlexHelios e CleoSelene teriam vindo do próprio asteroide.

Isso porque o Kleopatra está girando tão rapidamente que, se acelerasse muito, acabaria despedaçado. Isso mostra que mesmo colisões com pequenos fragmentos podem puxar detritos da superfície, que podem depois se juntar e formar as luas — e, falando nelas, os cientistas não descartam a possibilidade de haver outras orbitando o Kleopatra. Entretanto, para confirmar isso, será preciso utilizar instrumentos mais poderosos, como o Extremely Large Telescope, (ELT), do European Southern Observatory (ESO).

Os artigos com os resultados do estudo foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics, e podem ser acessados clicando aqui e aqui.

Fonte: ESO