CCVAlg – Astronomia Centro Ciência Viva do Algarve – Astronomia
Crédito: S.D. Raducan
Um novo estudo – baseado em imagens captadas durante a passagem da missão Hera da ESA por Marte – sugere que Deimos, a pequena lua exterior de Marte, sofreu uma transformação drástica devido a um único e violento impacto de asteroide. Isto explicaria a sua superfície misteriosamente lisa e jovem: uma espessa camada de poeira resultante do impacto poderá ter funcionado como o equivalente planetário de “fillers” cosméticos.
Deimos, com a forma de uma batata – 12 km de diâmetro, aproximadamente do tamanho da cidade do Luxemburgo -, orbita a cerca de 24.000 km da superfície de Marte. Quando foi visitada pela primeira vez pelos orbitadores Viking da NASA, na década de 1970, verificou-se que tinha uma aparência muito mais lisa e empoeirada do que Fobos, a outra lua marciana, que apresenta numerosas crateras e fendas. A sua outra característica principal é uma bacia impressionante com 10 km de largura em torno do seu polo sul, semelhante a uma sela entre montanhas.
A sonda de defesa planetária, do tamanho de um carro, encontrava-se a aproximadamente 1000 km da lua Deimos, com 12,4 km de diâmetro, quando esta imagem foi captada. Deimos orbita a cerca de 23.500 km da superfície de Marte e acoplamento de maré, pelo que este lado da lua escura raramente é visível.
Na parte superior da imagem encontra-se a região brilhante de Terra Sabaea, próxima do equador marciano, contornada por regiões mais escuras à sua volta, com parte da cratera Huygen, de 450 km de diâmetro, visível no lado direito da imagem. No canto inferior direito encontra-se parte da Bacia Hellas, uma das maiores crateras de impacto conhecidas no Sistema Solar, com um diâmetro de 2300 km e uma profundidade superior a 7 km.
A câmara AFC da Hera, com 1020 x 1020 píxeis, é utilizada tanto para navegação como para investigação científica.
Crédito: ESA
Simulação de impactos em Deimos
A distância de Deimos em relação a Marte torna uma visita, por naves espaciais, relativamente difícil – as imagens mais recentes provêm da missão Hera da ESA, durante a sua passagem por Marte em março de 2025. No entanto, uma das principais teorias defende que tanto a depressão do polo sul como a sua natureza empoeirada se devem a um único impacto de asteroide.
Um novo estudo publicado esta semana na revista Nature Astronomy utilizou software de simulação de impactos de alta resolução para tentar recriar este evento catastrófico, mas não destrutivo, de forma a corresponder ao estado atual de Deimos.
O estudo foi liderado por Sabina Raducan, da Universidade de Berna, do ISSI (International Space Science Institute) e da Universidade VUB de Bruxelas: “Executado num ‘cluster’ de computação de alto desempenho na Universidade de Berna, o nosso código de impacto SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) de Berna funciona recriando os corpos em análise como milhões de partículas aderentes, cuja interação é regida por várias variáveis programáveis, incluindo níveis de gravidade, resistência do material e coesão.
“Neste caso, criámos um modelo geométrico detalhado de Deimos a partir de partículas SPH, tendo preenchido a depressão sul para o deixar pronto para o impacto do corpo impactante. Em seguida, realizámos cerca de uma centena de simulações – cada uma demorando cerca de uma semana a concluir – para testar várias massas do corpo impactante e ângulos de aproximação”.
A melhor correspondência revelou-se um impacto oblíquo, a cerca de 45 graus, de um asteroide relativamente pequeno, com 320 metros de largura, que atingiu a lua a alta velocidade. Em vez de destruir Deimos, a colisão escavou uma ampla depressão no seu polo sul, enquanto espalhou grandes quantidades de material pela superfície.
Rescaldo da colisão
Grande parte destes detritos acabou por recair, formando uma camada global de regolito solto que cobriu muitas das características existentes na superfície – atingindo, em alguns locais, uma profundidade superior a duzentos metros.
Sabina Raducan, que é também uma das presidentes do Grupo de Trabalho de Física de Impacto da equipa científica da missão Hera, explica: “A nossa simulação é consistente com os padrões de brilho observados na superfície da lua, associados à migração gradual do regolito, que se comporta mais como poeira solta do que como algo mais coeso. O mesmo se aplica à forma como a depressão sul se alisou posteriormente, em vez de manter uma cratera bem definida”.
Por baixo desta camada de poeira, os contornos de crateras antigas continuam a ser identificáveis, uma descoberta que oferece informações valiosas sobre a estrutura subjacente da lua marciana.
Ela acrescenta: “Iniciámos esta campanha de simulação antes da passagem da Hera por Marte, mas com a esperança de que as observações da Hera ajudassem a refinar ainda mais os resultados. E foi precisamente isso que aconteceu, uma vez que o lado da lua fotografado pela Hera revelou mais crateras enterradas”.
“Estas foram, de facto, as últimas peças do puzzle de que precisava – embora não fossem imediatamente evidentes a olho nu. Em vez disso, consegui identificá-las pela primeira vez através de representações espetroscópicas das imagens da Hera, obtidas imediatamente a seguir por Sir Brian May, que faz parte da equipa científica da Hera”.
Crédito: S. D. Raducan, B. May/London Stereoscopic Company
Uma visão do interior da lua
A presença contínua destas crateras pré-impacto sugere que Deimos é, por natureza, relativamente frágil. As ondas de choque do impacto teriam ecoado através de um corpo mais sólido, tal como o som de um sino, perturbando ou apagando características mais antigas. A sua sobrevivência é indicativa de um interior altamente poroso e fraturado, que amorteceu eficientemente as forças de impacto para uma escala subcatastrófica.
Michael Kueppers, cientista do projeto Hera da ESA, comenta: “Esta simulação implica, portanto, que Deimos é um corpo ‘pilha de escombros, semelhante a muitos asteroides. Isto não significa necessariamente que a lua seja, de facto, um asteroide capturado – pode muito bem ter sido formada a partir de material projetado de Marte por impactos na superfície -, mas sim que se pode ter formado de forma semelhante e, por isso, partilha propriedades comparáveis. Este é o primeiro de uma série de resultados que demonstram como o ajuste da passagem da Hera por Marte, para se aproximar de Deimos, valeu bem a pena em termos científicos”.
b) Material deslocado na simulação de impacto com melhor ajuste (laranja), oito horas após o impacto, indicando regiões onde o material da superfície foi escavado, transportado ou redepositado.
Crédito: S.D. Raducan
Missões espaciais a caminho
Embora continuem a ser possíveis explicações alternativas para a superfície lisa de Deimos e para a depressão no hemisfério sul, este estudo oferece uma explicação unificada para ambas as características e apresenta previsões práticas que poderão ser testadas por futuras missões espaciais, a começar pela missão MMX (Martian Moons eXploration) da JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) às duas luas, cujo lançamento está previsto para este outono.
O código SPH da Universidade de Berna já tinha sido utilizado anteriormente para simular o impacto da sonda DART da NASA com o asteroide Dimorphos em 2022, tendo os resultados sugerido que se verificou uma remodelação completa do corpo celeste.
Esta previsão será verificada na prática neste outono pela missão Hera da ESA, assim que esta chegar a Dimorphos para realizar uma investigação detalhada do local do impacto, contribuindo para reforçar a capacidade de defesa planetária da humanidade.
// ESA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
Saiba mais:
Marte:
NASA
Wikipedia
The Nine Planets
Missão Hera:
ESA
Página oficial
Wikipedia
