DESCOBERTO O ASTEROIDE COM A ÓRBITA MAIS RÁPIDA 27 de agosto de 2021
Animação que mostra a descoberta do asteroide 2021 PH27.
Crédito: CTIO/NOIRLab/NSF/DOE/DECam/AURA/S.S. Sheppard (Instituto Carnegie para Ciência)
Usando a poderosa câmara DECam (Dark Energy Camera) de 570 megapixéis no Chile, os astrónomos descobriram um asteroide com o período orbital mais curto de qualquer objeto do género conhecido no Sistema Solar. A órbita do asteroide com aproximadamente 1 km de diâmetro leva-o até 20 milhões de quilómetros (ou 0,13 UA) do Sol a cada 113 dias. O asteroide 2021 PH27, revelado em imagens obtidas durante o crepúsculo, também tem a menor distância média (semieixo maior) de qualquer asteroide conhecido no nosso Sistema Solar - apenas Mercúrio tem um período mais curto e semieixo maior mais pequeno. O asteroide está tão perto do enorme campo gravitacional do Sol que sofre os maiores efeitos relativistas gerais de qualquer objeto conhecido no Sistema Solar.
O asteroide designado 2021 PH27 foi descoberto por Scott S. Sheppard do Instituto Carnegie para Ciência em dados recolhidos pela DECam acoplada no telescópio Víctor M. Blanco de 4 metros no Observatório Interamericano de Cerro Tololo no Chile. As imagens da descoberta do asteroide foram obtidas por Ian Dell'antonio e por Shenming Fu da Universidade Brown nos céus crepusculares da noite de 13 de agosto de 2021. Sheppard juntou-se a Dell'antonio e Fu enquanto conduzia observações com a DECam para o levantamento LoVoCCS (Local Volume Complete Cluster Survey), que está a estudar a maioria dos enxames galácticos massivos no Universo local. Eles pararam de observar alguns dos maiores objetos a milhões de anos-luz de distância para procurar objetos muito mais pequenos - asteroides - perto de casa.
Uma das CCDs de campo amplo de mais alto desempenho do mundo, a DECam foi projetada para o DES (Dark Energy Survey), construída no Fermilab e operada pelo Departamento de Energia dos EUA e pela NSF (National Science Foundation) entre 2013 e 2019. Atualmente, a DECam é usada para programas que abrangem uma vasta gama de campos científicos.
O crepúsculo (ou lusco-fusco), logo após o pôr-do-Sol ou antes do nascer do Sol, é a melhor altura para caçar asteroides que estão no interior da órbita da Terra, na direção dos dois planetas mais interiores, Mercúrio e Vénus. Como qualquer observador de estrelas lhe dirá, Mercúrio e Vénus nunca parecem ficar muito longe do Sol no céu e são sempre melhor visíveis perto do nascer ou do pôr-do-Sol. O mesmo vale para asteroides que também orbitam perto do Sol.
Após a descoberta de 2021 PH27, David Tholen da Universidade do Hawaii mediu a posição do asteroide e previu onde poderia ser observado na noite seguinte. Posteriormente, a 14 de agosto de 2021, foi observado mais uma vez pela DECam e também pelos Telescópios Magellan no Observatório Las Campanas, no Chile. Então, na noite de dia 15 de agosto, Marco Micheli da ESA usou a rede de telescópios de 1 a 2 metros do Observatório Las Campanas para o observar a partir do Chile e da África do Sul, além de observações adicionais pela DECam e pelos Magellan, enquanto os astrónomos adiavam as suas observações originalmente programadas para obter uma visão do asteroide recém-descoberto.
"Embora o tempo de telescópio seja muito precioso para os astrónomos, a natureza internacional e o amor pelo desconhecido tornam os astrónomos muito dispostos a ignorar a sua própria ciência e observações para acompanhar novas e interessantes descobertas como esta," diz Sheppard.
Os planetas e asteroides orbitam o Sol em órbitas elípticas (ou de formato oval), com o eixo maior da elipse tendo um raio chamado semieixo maior. 2021 PH27 tem um semieixo maior de 70 milhões de quilómetros (ou 0,46 UA), dando-lhe um período orbital de 113 dias numa órbita alongada que cruza as órbitas de Mercúrio e Vénus (2021 PH27 é apenas um dos vinte asteroides conhecidos da família Atira que têm as suas órbitas completamente no interior da órbita da Terra).
Pode ter começado a sua vida na cintura principal de asteroides entre Marte e Júpiter e ter sido desalojado por perturbações gravitacionais dos planetas interiores que o trouxeram para mais perto do Sol. A sua alta inclinação orbital de 32 graus sugere, no entanto, que pode ser um cometa extinto do Sistema Solar exterior que foi capturado para uma órbita mais próxima de curto período ao passar perto de um dos planetas terrestres. Observações futuras do asteroide lançarão mais luz sobre as suas origens.
A sua órbita provavelmente também é instável por longos períodos de tempo, e provavelmente irá eventualmente colidir com Mercúrio, Vénus ou com o Sol daqui a alguns milhões de anos, ou ser ejetado do Sistema Solar interior pela influência gravitacional dos planetas interiores.
Os astrónomos têm dificuldade em encontrar estes asteroides internos porque, muitas vezes, estão ocultos pelo brilho do Sol. Quando os asteroides chegam tão perto da nossa estrela, sofrem uma variedade de stresses, como tensões térmicas do calor do Sol e tensões físicas das forças gravitacionais de maré. Estes stresses podem fazer com que alguns dos asteroides mais frágeis se fragmentem.
"A fração de asteroides interiores à Terra e Vénus, em comparação com os exteriores, dar-nos-á uma visão sobre a força e a composição destes objetos," diz Sheppard. Se a população de asteroides em órbitas semelhantes à de 2021 PH27 parecer esgotada, isto poderá dizer aos astrónomos a fração de asteroides próximos da Terra que são "pilhas de entulho", fracamente mantidos juntos, em oposição a pedaços sólidos de rocha, o que poderia ter consequências para asteroides que podem estar em rota de colisão com a Terra e de como podemos desviá-los.
"Compreender a população de asteroides no interior da órbita da Terra é importante para completar o censo de asteroides próximos da Terra, incluindo alguns dos mais prováveis a colidir com a Terra que podem aproximar-se durante o dia e que não podem ser facilmente descobertos na maioria dos levantamentos noturnos, para longe do Sol," diz Sheppard. Ele acrescenta que dado que 2021 PH27 se aproxima tanto do Sol, "... a sua temperatura de superfície chega a quase 500º C no periélio, quente o suficiente para derreter chumbo."
Tendo em conta que 2021 PH27 está tão perto do enorme campo gravitacional do Sol, sofre os maiores efeitos relativistas de qualquer objeto conhecido do Sistema Solar. Isto revela-se como um ligeiro desvio angular na órbita elíptica do asteroide ao longo do tempo, um movimento chamado precessão, que equivale a cerca de um minuto de arco por século.
O asteroide está agora a entrar em conjunção solar quando, do nosso ponto de vista, se move para trás do Sol. Espera-se que fique novamente visível a partir da Terra no início de 2022, quando novas observações poderão determinar a sua órbita com mais detalhes, permitindo que o asteroide receba um nome oficial.
Ilustração da órbita de 2021 PH27, por Katherine Cain e Scott Sheppard. É o asteroide com a órbita mais rápida conhecida.
Crédito: Instituto Carnegie para Ciência
