Espaço

Impacto no asteroide: Cientistas publicam suas conclusões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/03/2023

Conclusões sobre a missão que se chocou com um asteroide

Imagens do Hubble na sequência do impacto, mostrando a cauda que o asteroide ganhou com o material ejetado pelo projétil.
[Imagem: NASA/ESA/STScI/Jian-Yang Li (PSI)/Joseph DePasquale (STScI)]

Impacto bem-sucedido

A NASA fez uma sonda espacial colidir com um asteroide em 2022 na tentativa de movê-lo de sua órbita, o primeiro experimento real de defesa planetária contra asteroides que possam vir a se chocar com a Terra.

Agora os cientistas da missão terminaram de analisar os dados, inclusive das observações de acompanhamento feitas por telescópios. Os resultados foram publicados em cinco artigos científicos, abordando os diversos aspectos da missão.

A principal conclusão é que a colisão teve mais efeito na órbita do asteroide do que o previsto, não exatamente por causa da sonda, mas devido à própria consistência do asteroide alvejado no teste.

Ao acertar um pequeno asteroide chamado Dimorphos, que orbita outro asteroide maior, chamado Didymos, a sonda DART (Teste de Redirecionamento de Asteroide Duplo) empurrou Dimorphos para mais perto de Didymos, tornando cada órbita cerca de 33 minutos mais curta do que antes do impacto.

Isso é mais de 25 vezes a mudança esperada no período orbital para que a missão fosse considerada um sucesso.

Fator beta

Mas não foi só a energia cinética do projétil de 570 kg que ajudou a acelerar o asteroide: Pedaços de rocha e toda a poeira levantada pela colisão deram um impulso extra inesperado.

A maioria dos asteroides estudados até hoje, incluindo o alvejado Dimorphos, são pilhas de escombros mantidos coesos pela gravidade. Então, quando o projétil o atingiu, entre 0,3 e 0,5 por cento da massa do asteroide saiu voando, formando uma enorme nuvem de material ejetado. E essa pluma amplificou o momento transferido da espaçonave para o asteroide por um fator de 3,6.

Embora não seja uma novidade total, esse chamado fator beta ficou além de todas as previsões, e deverá agora ser incorporado nos modelos que analisam como desviar um asteroide que entre em rota de colisão com a Terra.

"A massa ejetada dá um empurrão maior ao asteroide do que a própria espaçonave, o que significa que, no futuro, se tivermos que usar essa tecnologia para evitar que um asteroide atinja a Terra, não precisaremos necessariamente de uma espaçonave enorme," disse Jian-Yang Li, do Instituto de Ciências Planetárias.

Onde devemos mirar em um asteroide para efetivamente desviar sua órbita?

O que aprendemos com a missão que se chocou com um asteroide?

Expectativa versus realidade: O tipo de rocha espacial que os cientistas esperavam encontrar e o que a sonda DART de fato encontrou.
[Imagem: NASA/JHU-JPL]

Agora temos um dado real

É preciso considerar este foi apenas um primeiro teste, e agora será necessário ampliar nosso conhecimento dos asteroides em geral, para nos certificarmos de sua consistência e composição, de modo a calcular o fator beta gerado por cada tipo de corpo celeste no caso de ser necessária uma ação real.

"Acredito que o resultado mais importante é o que aprendemos em termos de como ancoramos nossas simulações. Nós tentávamos derivar todas as previsões de deflexão com base nos primeiros princípios, mas não tínhamos um único ponto de dado real. Agora temos isso e podemos comparar quais resultados correspondem e quais nos dão uma melhor compreensão, para que tenhamos melhores previsões no futuro," disse Siegfried Eggl, da Universidade de Illinois.

O experimento também colocou Dimorphos ao lado de alguns corpos celestes muito exóticos, os asteroides com cauda, hoje catalogados como "asteroides ativos". Vários astrônomos haviam sugerido que essas caudas inesperadas poderiam ter sido geradas por colisões com corpos menores, e o impacto da sonda DART mostrou que esta é uma boa hipótese.

Bibliografia:

Artigo: Orbital Period Change of Dimorphos Due to the DART Kinetic Impact
Autores: Cristina A. Thomas, Shantanu P. Naidu, Peter Scheirich, Nicholas A. Moskovitz, Petr Pravec, Steven R. Chesley, Andrew S. Rivkin, David J. Osip, Tim A. Lister, Lance A. M. Benner, Marina Brozovic, Carlos Contreras, Nidia Morrell, Agata Rozek, Peter Kusnirák, Kamil Hornoch, Declan Mages, Patrick A. Taylor, Andrew D. Seymour, Colin Snodgrass, Uffe G. Jorgensen, Martin Dominik, Brian Skiff, Tom Polakis, Matthew M. Knight, Tony L. Farnham, Jon D. Giorgini, Brian Rush, Julie Bellerose, Pedro Salas, William P. Armentrout, Galen Watts, Michael W. Busch, Joseph Chatelain, Edward Gomez, Sarah Greenstreet, Liz Phillips, Mariangela Bonavita, Martin J. Burgdorf, Elahe Khalouei, Penélope Longa-Peña, Markus Rabus, Sedighe Sajadian, Nancy L. Chabot, Andrew F. Cheng, William H. Ryan, Eileen V. Ryan, Carrie E. Holt, Harrison F. Agrusa
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-023-05805-2

Artigo: Successful Kinetic Impact into an Asteroid for Planetary Defense
Autores: R. Terik Daly, Carolyn M. Ernst, Olivier S. Barnouin, Nancy L. Chabot, Andrew S. Rivkin, Andrew F. Cheng, Elena Y. Adams, Harrison F. Agrusa, Elisabeth D. Abel, Amy L. Alford, Erik I. Asphaug, Justin A. Atchison, Andrew R. Badger, Paul Baki, Ronald-L. Ballouz, Dmitriy L. Bekker, Julie Bellerose, Shyam Bhaskaran, Bonnie J. Buratti, Saverio Cambioni, Michelle H. Chen, Steven R. Chesley, George Chiu, Gareth S. Collins, Matthew W. Cox, Mallory E. DeCoster, Peter S. Ericksen, Raymond C. Espiritu, Alan S. Faber, Tony L. Farnham, Fabio Ferrari, Zachary J. Fletcher, Robert W. Gaskell, Dawn M. Graninger, Musad A. Haque, Patricia A. Harrington-Duff, Sarah Hefter, Isabel Herreros, Masatoshi Hirabayashi, Philip M. Huang, Syau-Yun W. Hsieh, Seth A. Jacobson, Stephen N. Jenkins, Mark A. Jensenius, Jeremy W. John, Martin Jutzi, Tomas Kohout, Timothy O. Krueger, Frank E. Laipert, Norberto R. Lopez, Robert Luther, Alice Lucchetti, Declan M. Mages, Simone Marchi, Anna C. Martin, Maria E. McQuaide, Patrick Michel, Nicholas A. Moskovitz, Ian W. Murphy, Naomi Murdoch, Shantanu P. Naidu, Hari Nair, Michael C. Nolan, Jens Ormö, Maurizio Pajola, Eric E. Palmer, James M. Peachey, Petr Pravec, Sabina D. Raducan, K. T. Ramesh, Joshua R. Ramirez, Edward L. Reynolds, Joshua E. Richman, Colas Q. Robin, Luis M. Rodriguez, Lew M. Roufberg, Brian P. Rush, Carolyn A. Sawyer, Daniel J. Scheeres, Petr Scheirich, Stephen R. Schwartz, Matthew P. Shannon, Brett N. Shapiro, Caitlin E. Shearer, Evan J. Smith, R. Joshua Steele, Jordan K. Steckloff, Angela M. Stickle, Jessica M. Sunshine, Emil A. Superfin, Zahi B. Tarzi, Cristina A. Thomas, Justin R. Thomas, Josep M. Trigo-Rodríguez, B. Teresa Tropf, Andrew T. Vaughan, Dianna Velez, C. Dany Waller, Daniel S. Wilson, Kristin A. Wortman, Yun Zhang
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-023-05810-5

Artigo: Ejecta from the DART-produced active asteroid Dimorphos
Autores: Jian-Yang Li, Masatoshi Hirabayashi, Tony L. Farnham, Jessica M. Sunshine, Matthew M. Knight, Gonzalo Tancredi, Fernando Moreno, Brian Murphy, Cyrielle Opitom, Steve Chesley, Daniel J. Scheeres, Cristina A. Thomas, Eugene G. Fahnestock, Andrew F. Cheng, Linda Dressel, Carolyn M. Ernst, Fabio Ferrari, Alan Fitzsimmons, Simone Ieva, Stavro L. Ivanovski, Teddy Kareta, Ludmilla Kolokolova, Tim Lister, Sabina D. Raducan, Andrew S. Rivkin, Alessandro Rossi, Stefania Soldini, Angela M. Stickle, Alison Vick, Jean-Baptiste Vincent, Harold A. Weaver, Stefano Bagnulo, Michele T. Bannister, Saverio Cambioni, Adriano Campo Bagatin, Nancy L. Chabot, Gabriele Cremonese, R. Terik Daly, Elisabetta Dotto, David A. Glenar, Mikael Granvik, Pedro H. Hasselmann, Isabel Herreros, Seth Jacobson, Martin Jutzi, Tomas Kohout, Fiorangela La Forgia, Monica Lazzarin, Zhong-Yi Lin, Ramin Lolachi, Alice Lucchetti, Rahil Makadia, Elena Mazzotta Epifani, Patrick Michel, Alessandra Migliorini, Nicholas A. Moskovitz, Jens Ormö, Maurizio Pajola, Paul Sánchez, Stephen R. Schwartz, Colin Snodgrass, Jordan Steckloff, Timothy J. Stubbs, Josep M. Trigo-Rodríguez
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-023-05811-4

Artigo: Momentum Transfer from the DART Mission Kinetic Impact on Asteroid Dimorphos
Autores: Andrew F. Cheng, Harrison F. Agrusa, Brent W. Barbee, Alex J. Meyer, Tony L. Farnham, Sabina D. Raducan, Derek C. Richardson, Elisabetta Dotto, Angelo Zinzi, Vincenzo Della Corte, Thomas S. Statler, Steven Chesley, Shantanu P. Naidu, Masatoshi Hirabayashi, Jian-Yang Li, Siegfried Eggl, Olivier S. Barnouin, Nancy L. Chabot, Sidney Chocron, Gareth S. Collins, R. Terik Daly, Thomas M. Davison, Mallory E. DeCoster, Carolyn M. Ernst, Fabio Ferrari, Dawn M. Graninger, Seth A. Jacobson, Martin Jutzi, Kathryn M. Kumamoto, Robert Luther, Joshua R. Lyzhoft, Patrick Michel, Naomi Murdoch, Ryota Nakano, Eric Palmer, Andrew S. Rivkin, Daniel J. Scheeres, Angela M. Stickle, Jessica M. Sunshine, Josep M. Trigo-Rodriguez, Jean-Baptiste Vincent, James D. Walker, Kai Wünnemann, Yun Zhang, Marilena Amoroso, Ivano Bertini, John R. Brucato, Andrea Capannolo, Gabriele Cremonese, Massimo Dall’Ora, Prasanna J. D. Deshapriya, Igor Gai, Pedro H. Hasselmann, Simone Ieva, Gabriele Impresario, Stavro L. Ivanovski, Michèle Lavagna, Alice Lucchetti, Elena M. Epifani, Dario Modenini, Maurizio Pajola, Pasquale Palumbo, Davide Perna, Simone Pirrotta, Giovanni Poggiali, Alessandro Rossi, Paolo Tortora, Marco Zannoni, Giovanni Zanotti
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-023-05878-z

Artigo: Light Curves and Colors of the Ejecta from Dimorphos after the DART Impact
Autores: Ariel Graykowski, Ryan A. Lambert, Franck Marchis, Dorian Cazeneuve, Paul A. Dalba, Thomas M. Esposito, Daniel O’Conner Peluso, Lauren A. Sgro, Guillaume Blaclard, Antonin Borot, Arnaud Malvache, Laurent Marfisi, Tyler M. Powell, Patrice Huet, Matthieu Limagne, Bruno Payet, Colin Clarke, Susan Murabana, Daniel Chu Owen, Ronald Wasilwa, Keiichi Fukui, Tateki Goto, Bruno Guillet, Patrick Huth, Satoshi Ishiyama, Ryuichi Kukita, Mike Mitchell, Michael Primm, Justus Randolph, Darren A. Rivett, Matthew Ryno, Masao Shimizu, Jean-Pierre Toullec, Stefan Will, Wai-Chun Yue, Michael Camilleri, Kathy Graykowski, Ron Janetzke, Des Janke, Scott Kardel, Margaret Loose, John W. Pickering, Barton A. Smith, Ian M. Transom
Revista: Nature
DOI: 10.1038/s41586-023-05852-9