Missão OSIRIS-REx explica misteriosos eventos de partículas de Bennu

Pouco tempo depois da sonda OSIRIS-REx da NASA ter chegado ao asteroide Bennu, uma descoberta inesperada da equipa científica da missão revelou que o asteroide podia ser ativo, ou estar a descarregar consistentemente partículas para o espaço. A análise contínua de Bennu – e as suas amostras que eventualmente serão transportadas para a Terra – podem lançar luz sobre o porquê da ocorrência deste fenómeno intrigante.

A equipa da OSIRIS-REx observou pela primeira vez um evento de ejeção de partículas nas imagens capturadas pelas câmaras de navegação da sonda no dia 6 de janeiro, apenas uma semana após ter entrado na sua primeira órbita em torno de Bennu. À primeira vista, as partículas pareciam estrelas por trás do asteroide, mas, observando mais cuidadosamente, a equipa percebeu que o asteroide estava a libertar material da sua superfície. Depois de concluir que estas partículas não comprometiam a segurança da nave, a missão começou observações dedicadas para documentar completamente esta atividade.

“Entre as muitas surpresas de Bennu, as ejeções de partículas despertaram a nossa curiosidade, e passámos os últimos meses a investigar este mistério,” disse Dante Lauretta, investigador principal da OSIRIS-REx na Universidade do Arizona em Tucson, EUA. “Esta é uma grande oportunidade para expandir o nosso conhecimento de como os asteroides se comportam.”

Depois de estudar os resultados das observações, a equipa da missão divulgou as suas descobertas num artigo científico publicado dia 6 de dezembro na revista Science. A equipa observou os três maiores eventos de ejeção de partículas nos dias 6 e 19 de janeiro, e 11 de fevereiro, e concluiu que os eventos tiveram origem em diferentes locais da superfície de Bennu. O primeiro evento teve origem no hemisfério sul e o segundo e o terceiro ocorreram perto do equador. Todos os três eventos ocorreram ao final da tarde em Bennu.

A equipa descobriu que, após a ejeção da superfície do asteroide, as partículas orbitaram brevemente Bennu e caíram de volta à superfície ou escaparam para o espaço. As partículas observadas viajaram até 3 metros por segundo e tinham um tamanho inferior a 10 cm. Durante o maior evento, que ocorreu a 6 de janeiro, foram observadas aproximadamente 200 partículas.

A equipa investigou uma ampla variedade de possíveis mecanismos que podem ter provocado os eventos de ejeção e reduziu a lista a três candidatos: impactos de meteoroides, fraturas por stress térmico e libertação de vapor de água.

Os impactos de meteoroides são comuns na vizinhança do espaço profundo de Bennu e é possível que esses pequenos fragmentos de rocha espacial estivessem a atingir Bennu onda a OSIRIS-REx não estava a observar, sacudindo partículas soltas com o momento do seu impacto.

A equipa também determinou que a fratura térmica é outra explicação possível. As temperaturas à superfície de Bennu variam drasticamente durante o período de rotação de 4,3 horas. Embora esteja extremamente frio durante as horas da noite, a superfície do asteroide aquece significativamente a meio da tarde, quando os três grandes eventos tiveram lugar. Como resultado desta mudança de temperatura, as rochas podem começar a rachar e a quebrar-se e, eventualmente, as partículas podem ser expelidas da superfície. Este ciclo é conhecido como fratura por stress térmico.

A libertação de água também pode explicar a atividade do asteroide. Quando as argilas presas em água são aquecidas, a água pode começar a libertar-se a criar pressão. É possível que, à medida que a pressão se acumula nas fissuras e nos poros das rochas onde a água absorvida é libertada, a superfície se torne agitada, levando à erupção de partículas.

Mas a natureza nem sempre permite explicações simples. “É possível que mais do que um destes mecanismos esteja em jogo,” disse Steve Chesley, autor do artigo e investigador sénior no JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia. “Por exemplo, as fraturas térmicas podem estar a cortar o material da superfície em pedaços pequenos, facilitando em muito o lançamento de seixos para o espaço durante os impactos de meteoroides.”

Se as fraturas térmicas, os impactos de meteoroides, ou ambos, são de facto as causas destes eventos de ejeção, é provável que este fenómeno esteja a acontecer em todos os asteroides pequenos, pois todos sofrem estes mecanismos. No entanto, se a libertação de água é a causa destes eventos de ejeção, este fenómeno seria específico aos asteroides que contêm minerais com água, como Bennu.

A atividade de Bennu apresenta maiores oportunidades assim que a amostra seja recolhida e enviada para a Terra para estudo. Muitas das partículas ejetadas são pequenas o suficiente para serem recolhidas pelo mecanismo de amostragem, o que significa que as amostras podem conter algum material ejetado e que torna a cair para a superfície de Bennu. A determinação de que uma partícula em específico foi ejetada e voltou a Bennu poderá ser um feito científico semelhante a encontrar uma agulha num palheiro. No entanto, o material de Bennu que será trazido para a Terra, quase certamente aumentará a nossa compreensão dos asteroides e das maneiras como são diferentes e semelhantes, mesmo que o fenómeno de ejeção de partículas continue a ser um mistério cujas pistas também vão para a Terra sob a forma de dados e material adicional para estudo.

A recolha de amostras está programada para o verão de 2020 e as amostras chegarão à Terra em setembro de 2023.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Universidade do Arizona (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science)

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