Novas descobertas sobre as maneiras não usuais de asteroides

Por vários anos, as maneiras atípicas dos pequenos astros Dimorphos e Selam deixaram os estudiosos perplexos. Neste momento, uma nova pesquisa traz respostas para o formato peculiar dessas “luas” e sugere que elas possam ser mais comuns do que se imaginava.

Asteroides binários, que consistem em pares de pedras semelhantes ao sistema Terra-Lua, são comuns em nosso ambiente cósmico. Um exemplo é o conjunto Didymos-Dimorphos, protagonista da missão DART (abreviação em inglês para Demonstração de Redirecionamento de Asteroide Duplo), da NASA, em 2022.

Estudos indicam que esses asteroides binários são formados quando um “corpo pai”, composto por pedras soltas, gira tão rapidamente a ponto de parte de sua massa se desprender, criando um corpo satélite (ou “astroide lunar”).

Comumente, eles apresentam um formato alongado, parecido com bolas de futebol americano, enquanto orbitam em torno de seus corpos progenitores, geralmente em formato de pião. Contudo, alguns mostram formas mais curiosas, como o Dimorphos, que anteriormente ao impacto da missão DART, tinha o formato de um esferoide oblato – uma esfera achatada nos polos e alongada no centro, semelhante a uma melancia. Selam, uma lua recém-encontrada no asteroide Dinkinesh, é ainda mais peculiar, consistindo em duas esferas rochosas interligadas.

Tais formatos invulgares têm intrigado os estudiosos, como John Wimarsson, da Universidade de Berna, na Suíça, o principal autor da nova pesquisa. De acordo com ele, as formas destas luas não podem ser diretamente explicadas pelos modelos tradicionais de formação de asteroides binários.

Modelos computacionais de asteroides auxiliaram a desvendar o enigma

Com o intuito de elucidar o mistério, Wimarsson e colaboradores de distintas universidades europeias e americanas desenvolveram dois modelos computacionais. O primeiro simulou como as formas dos principais fragmentos rochosos se alterariam ao girarem rapidamente e libertarem resíduos. O segundo modelo considerou que esses resíduos iriam formar um disco com a forma de um donut em torno do asteroide progenitor. Os algoritmos monitoraram o movimento desses fragmentos à medida que eram influenciados pela gravidade e colidiam, formando aglomerados. Os pesquisadores consideraram dois tipos de asteroides progenitores, semelhantes ao Ryugu e ao Didymos em tamanho e densidade.

As conclusões, divulgadas na revista Icarus, mostraram que dois fatores primordiais determinam a forma final de um asteroide lunar: a força gravitacional exercida pelo corpo progenitor e as colisões entre a lua e outros objetos rochosos no disco de resíduos.

Ademais, a densidade do asteroide principal é um aspecto crucial. Asteroides mais densos, como Didymos, giram maisvelozmente e produzem discos de resíduos mais amplos, permitindo que as luas se formem mais distantes. Nessa situação, essas luas tendem a adquirir formatos alongados, denominados prolatas. Quando se formam mais próximo do asteroide genitor, no chamado limite de Roche, a força gravitacional mantém a forma prolatada à medida que a lua se expande devagar, colidindo e se fundindo com outros resíduos.

Já aqueles que se formam além do limite de Roche, onde a gravidade do corpo parental é menor, adquirem formas oblíquas (que têm o diâmetro equatorial maior do que a distância entre os polos). Nessas circunstâncias, as luas crescem de maneira mais homogênea devido às colisões com outros resíduos coorbitais. No entanto, a maioria dos asteroides oblíquos se forma abaixo do limite de Roche, onde a proximidade com o asteroide genitor pode deformá-los, transformando-os em esferoides oblíquos após colisões com outras luas precursoras.

O estudo também destacou a importância do ângulo de colisão entre duas luas precursoras para determinar a forma final. Se colidirem lado a lado, a forma resultante é mais achatada; se colidirem ponta a ponta, pode surgir um objeto bilobado, como a lua Selam.

Essas descobertas sugerem que asteroides com formatos peculiares podem ser mais comuns do que se imaginava. Contudo, a tecnologia atual, voltada para detectar asteroides prolatos, pode estar subestimando a presença de asteroides oblíquos, que são mais difíceis de identificar.