Pallas, o Asteroide "Bola de Golfe"

Duas visões do asteroide Pallas, que os pesquisadores determinaram ser o objeto com maior número de crateras no cinturão de asteroides. Crédito: Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Os asteroides são de todas as formas e tamanhos, e agora os astrônomos do MIT e de outros lugares observaram um asteroide com tanta cratera que o apelidaram de "asteroide bola de golfe".
O nome do asteroide é Pallas, em homenagem à deusa grega da sabedoria, e foi originalmente descoberto em 1802. Pallas é o terceiro maior objeto do cinturão de asteroides e tem cerca de um sétimo do tamanho da Lua. Durante séculos, os astrônomos notaram que o asteroide orbita ao longo de uma trilha significativamente inclinada em comparação com a maioria dos objetos no cinturão de asteroides, embora o motivo de sua inclinação permaneça um mistério.
Em um artigo publicado na Nature Astronomy, os pesquisadores revelam imagens detalhadas de Pallas, incluindo sua superfície com muitas crateras.
Os pesquisadores suspeitam que a superfície esburacada de Pallas é resultado da órbita inclinada do asteroide, que faz com que ele tenha que abrir caminho através do cinturão de asteroides de maneira angulada. Quaisquer colisões que Pallas experimenta ao longo do caminho seriam cerca de quatro vezes mais danosas do que colisões entre dois asteroides na mesma órbita por causa disso.
"A órbita de Pallas implica em impactos com velocidade muito alta", diz Michaël Marsset, principal autor do artigo e pós-doc no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT. "A partir dessas imagens, podemos dizer agora que Pallas é o objeto com mais crateras que conhecemos no cinturão de asteroides. É como descobrir um novo mundo".
Os co-autores da Marsset incluem colaboradores de 21 instituições de pesquisa em todo o mundo.


Uma história violenta

A equipe, liderada pelo investigador principal Pierre Vernazza, do Laboratoire d'Astrophyisque de Marseille, na França, obteve imagens de Pallas usando o instrumento SPHERE no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul, um conjunto de quatro telescópios, cada um com 8 espelhos de um metro de largura, situado nas montanhas do Chile. Em 2017, e novamente em 2019, Marsset e seus colegas reservaram um dos quatro telescópios vários dias de cada vez para ver se podiam capturar imagens de Pallas em um ponto em sua órbita mais próxima da Terra.
A equipe obteve 11 séries de imagens em duas séries de observação, capturando Pallas de ângulos diferentes enquanto girava. Após compilar as imagens, os pesquisadores geraram uma reconstrução em 3D da forma do asteroide, juntamente com um mapa de crateras de seus pólos, além de partes de sua região equatorial.
Ao todo, eles identificaram 36 crateras com mais de 30 quilômetros de diâmetro - cerca de um quinto do diâmetro da cratera Chicxulub da Terra, cujo impacto original provavelmente matou os dinossauros 65 milhões de anos atrás. As crateras de Pallas parecem cobrir pelo menos 10% da superfície do asteroide, o que é sugestivo de uma história colisional violenta, como afirmam os pesquisadores em seu artigo.
Para ver quão violenta essa história provavelmente foi, a equipe realizou uma série de simulações de Pallas e suas interações com o restante do cinturão de asteroides nos últimos 4 bilhões de anos. Eles fizeram o mesmo com Ceres e Vesta, levando em consideração o tamanho, a massa e as propriedades orbitais de cada asteroide, bem como as distribuições de velocidade e tamanho de objetos dentro do cinturão de asteroides. Eles registravam cada vez que uma colisão simulada produzia uma cratera, em Pallas, Ceres ou Vesta, com pelo menos 40 quilômetros de largura (o tamanho da maioria das crateras que eles observavam em Pallas).
Eles descobriram que uma cratera de 40 quilômetros em Pallas poderia ser produzida por uma colisão com um objeto muito menor em comparação com a mesma cratera em Ceres ou Vesta, devido sua órbita inclinada.
"Pallas experimenta duas a três vezes mais colisões que Ceres ou Vesta, e sua órbita inclinada é uma explicação direta para a superfície muito estranha que não vemos nos outros dois asteroides", diz Marsset.


Uma família fragmentada

Os pesquisadores fizeram duas descobertas adicionais a partir de suas imagens: um ponto curiosamente brilhante no hemisfério sul do asteroide e uma bacia de impacto extremamente grande ao longo do seu equador.
Para a última descoberta, a equipe procurou explicações para o que pode ter causado um impacto tão grande, estimado em cerca de 400 quilômetros de largura.
Eles simularam vários impactos ao longo do equador e também rastrearam os fragmentos que provavelmente foram expulsos da superfície de Pallas e lançados no espaço como resultado de cada impacto.
A partir de suas simulações, a equipe conclui que a grande bacia de impacto foi provavelmente o resultado de uma colisão há cerca de 1,7 bilhão de anos atrás por um objeto com 20 a 40 quilômetros de largura, que posteriormente expulsou fragmentos do asteroide para o espaço, em um padrão que, por acaso, combina com uma família de fragmentos que foram observados seguindo Pallas hoje.
"A cratera no equador do asteroide poderia muito bem se relacionar com a atual família de fragmentos Pallas", diz o co-autor do estudo Miroslav Brož, do Instituto Astronômico da Universidade Charles, em Praga.
Quanto ao ponto brilhante descoberto no hemisfério sul de Pallas, os pesquisadores ainda não estão certos sobre o que pode ser. Sua teoria principal é que a região poderia ser um depósito de sal muito grande. A partir da reconstrução tridimensional do asteroide, os pesquisadores estimaram o volume de Pallas e, combinados com sua massa conhecida, calculam que sua densidade é diferente de Ceres ou Vesta e que provavelmente é originalmente formada a partir de uma mistura de gelo de água e silicatos. Com o tempo, à medida que o gelo no interior do asteroide derreteu, provavelmente hidratou os silicatos, formando depósitos de sal que poderiam ter sido expostos após um impacto.
Uma evidência de apoio para essa hipótese pode vir de mais perto da Terra. Todo mês de dezembro, os observadores de estrelas podem ver uma exibição deslumbrante conhecida como Geminídeas - uma chuva de meteoros que são fragmentos do asteroide Phaethon, que em si é considerado um fragmento de Pallas que escapou e que finalmente chegou à órbita da Terra. Os astrônomos observam há muito tempo uma variedade de conteúdo de sódio nos chuveiros Geminídeos, que Marsset e seus colegas agora acreditam que podem ter se originado de depósitos de sal em Pallas.
"As pessoas propuseram missões a Pallas com satélites muito pequenos e baratos", diz Marsset. "Não sei se eles acontecerão, mas eles poderiam nos contar mais sobre a superfície de Pallas e a origem do ponto brilhante".

Fonte: PHYS.ORG