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Jornal Brasil

Novo método identifica famílias de asteroides com maior precisão

Publicado em 07 agosto 2013

Um grupo internacional de astrônomos, liderado por pesquisadores do Grupo de Dinâmica Orbital e Planetologia da Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Guaratinguetá, desenvolveu um novo método para identificar famílias de asteroides.

Resultado de um projeto de pesquisa, feito com apoio da FAPESP, o método foi apresentado durante um encontro da Divisão de Astronomia Dinâmica (DDA) da Sociedade Americana de Astronomia (AAS, na sigla em inglês), realizada nos dias 5 a 9 de maio em Paraty, no Rio de Janeiro, e foi descrito em um artigo publicado em julho na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"O novo método permite identificar membros de famílias de asteroides com melhor precisão do que os existentes hoje", disse Valério Carruba, professor da Unesp de Guaratinguetá e primeiro autor do estudo, à Agência FAPESP.

As famílias de asteroides são formadas por partes de asteroides de grandes dimensões que, ao colidirem, se despedaçam em fragmentos de tamanhos diferentes. Ao serem ejetados, esses fragmentos tendem a viajar em trajetórias semelhantes em torno do Sol e se afastam gradualmente uns dos outros ao longo do tempo.

Alguns pedaços acabam em órbitas instáveis, que os desviam para perigosas incursões no Sistema Solar, e outros objetos passam a integrar as populações de asteroides próximos da Terra.

A fim de identificar famílias de asteroides, segundo Carruba, atualmente são utilizados modelos baseados no levantamento de objetos rochosos que estão próximos a um asteroide de grande porte, dada uma certa distância entre eles.

O problema desses métodos, de acordo com o pesquisador, é que eles levam em conta apenas os chamados elementos próprios, isto é, a posição orbital dos objetos rochosos. Não levam em conta outros aspectos importantes para identificá-los e classificá-los como membros de uma família de asteroides. Entre esses aspectos estão cores e a quantidade de luz que refletem - chamada albedo geométrico -, uma vez que os asteroides de uma mesma família possuem a mesma cor em luz visível e refletem quantidades semelhantes de luz.

Em função disso, muitos objetos identificados atualmente como membros das famílias de asteroides existentes são, na realidade, "intrusos" (interlopers, em inglês) que passaram a ocupar ou já ocuparam a mesma região orbital.

Em colaboração com colegas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), do Observatório Nacional, no Rio de Janeiro, além do SouthWest Research Institute, dos Estados Unidos, da Universidade Pierre e Marie Curie e do Observatório de Paris (Syrte), ambos na França, Carruba desenvolveu agora um método que combina a posição orbital, as cores e o albedo geométrico para identificar famílias de asteroides.

Com o novo método, de acordo com Carruba, é possível diminuir bastante a probabilidade de classificar objetos intrusos como membros de determinadas famílias.

"O novo método tem alta eficiência para identificar objetos que têm alta probabilidade de fazer parte de famílias reais de asteroides, pois permite delimitar o número de interlopers. Isso melhora a identificação dos limites orbitais ocupados para cada grupo", explicou.

Dados de missões espaciais

De acordo com Carruba, o desenvolvimento do método para identificar famílias de asteroides foi possibilitado pelos dados fornecidos pelas missões espaciais Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e Wide-field Infrared Survey Explorer (Wise) - ambas realizadas nos últimos anos pela agência espacial americana (Nasa, na sigla em inglês).

Mais ambicioso levantamento astronômico em andamento, a missão SDSS é composta por diversos telescópios que observam o céu em várias bandas. Desde que foi iniciada, em 2000, a missão já reuniu dados de mais de 200 mil objetos, como asteroides. Os objetos são relacionados nos chamados Catálogos de Objetos Móveis (MOC, na sigla em inglês), disponibilizados pela Nasa na internet, para acesso público.

Por meio desses catálogos, os pesquisadores têm acesso aos dados de fotometria de asteroides, como suas cores e a luz que emitem em várias bandas. O problema é que existem alguns tipos espectrais de asteroides que não podem ser identificados somente com base na fotometria porque, apesar de apresentar o mesmo tipo de espectro visível, têm distintos valores de albedo geométrico.

"Informações sobre a luz refletida pelos asteroides podem ser usadas de maneira complementar para identificar um objeto como pertencente a uma determinada família de asteroides", ressaltou Carruba. "Porém, até 2002 nós só dispúnhamos desses dados para, aproximadamente, dois mil objetos", ponderou.

A partir de 2011, contudo, a missão Wise passou a disponibilizar dados de albedo geométrico de mais de 100 mil asteroides. O telescópio utilizado na missão usa comprimento de onda no infravermelho para realizar observações.

Quanto maior o objeto, mais calor desprende e, quando o tamanho de um asteroide pode ser medido, é possível determinar suas propriedades reflexivas. Dessa forma, asteroides circulando o Sol em órbita semelhante, que se acreditava pertencer a uma única família, podem, na verdade, ser membro de famílias distintas.

"Ainda não estão disponíveis informações sobre a posição orbital, cores e albedos geométricos de todos os asteroides", disse Carruba. "Mas, mesmo com esse número reduzido de objetos menores, é possível determinar com maior precisão as famílias de asteroides", afirmou.

Idade das famílias

O novo método foi testado e aplicado para todas as famílias de asteroides situadas no cinturão principal de asteroides, entre as órbitas de Marte e Júpiter, conhecidas até o começo de 2013.

O método também permitirá calcular com maior rigor a idade das famílias de asteroides.

Isso porque, segundo Carruba, para ter uma boa noção da idade de uma família de asteroides é preciso ter uma estimativa precisa da dispersão orbital de seus membros, como o que o novo método possibilita desenvolver.

"Se não há uma boa estimativa da dispersão da família de asteroides, dos objetos que realmente fazem parte dela e do tipo espectral do seus membros, o cálculo da idade pode ser errado. Isso tem implicações muito importantes na nossa compreensão dos processos evolutivos que moldaram o cinturão principal de asteroides", disse Carruba.

O artigo A multidomain approach to asteroid families" identification (doi:10.1093/mnras/stt884), de Carruba e outros, pode ser lido na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society por assinantes em mnras.oxfordjournals.org/content/433/3/2075.abstract?sid=9deb1321-2e70-4bef-a30e-a1a87dd94704.

Fonte: Agência FAPESP