Conheça esses misteriosos asteroides que podem ameaçar a Terra

Um grupo de rochas espaciais permanece principalmente dentro da órbita da Terra, o que as torna difíceis de serem identificadas no brilho do Sol.

A câmera de campo de 605 megapixels da Zwicky Transient Facility, instalada em um telescópio de 48 polegadas no Observatório Palomar, na Califórnia, Estados Unidos, examina cada noite todo o céu visível. Recentemente, descobriu o primeiro asteroide conhecido que permanece completamente dentro da órbita de Vênus.

Foto de Bill Ross Getty Images
Por Nadia Drake
Publicado 2 de ago. de 2022 15:38 BRT

Um misterioso grupo de asteroides, localizado no coração do sistema solar, se esconde na luz do Sol ocasionalmente e pode ameaçar a Terra. O mais conhecido desses asteroides, descoberto há apenas dois anos, chama-se ꞌAylóꞌchaxnim, que significa “garota de Vênus”, na língua do povo indígena Pauma da Califórnia.

Como o único asteroide conhecido que vive inteiramente dentro da órbita de Vênus, ꞌAylóꞌchaxnim representa uma população de rochas espaciais em grande parte imperceptíveis – que poderiam ameaçar a vida como a conhecemos.

Os astrônomos estimam que já encontraram a maioria dos asteroides potencialmente perigosos que existem, principalmente além da órbita do nosso planeta. Mas detectar asteroides internos é complicado porque, da perspectiva da Terra, eles vivem envoltos nos raios do Sol, escondidos atrás de uma cortina de luz solar que os telescópios não conseguem atravessar. No entanto, nos últimos anos, os astrônomos começaram a identificar essas rochas, procurando seus fracos sinais de luz enquanto o Sol se põe logo abaixo do horizonte.

O Sol brilha através de uma rachadura na cúpula do Telescópio Víctor M. Blanco de, 4 metros, localizado no Observatório Interamericano Cerro Tololo, no Chile. Um instrumento no telescópio Dark Energy Camera é usado para procurar asteroides no interior do sistema solar.

Foto de DOE FNAL, DECam, R. Hahn, CTIO, NOIRLab, AURA, NSF

A maioria dos asteroides próximos da Terra em órbitas tão apertadas terá uma vida limitada no sistema solar interno. Eles estão predestinados a colidir com planetas, sucumbirem ao Sol escaldante ou serem jogados para fora do sistema. Mas alguns membros dessa população pouco estudada podem ser perigosos.

“Eles passam muito tempo dentro da órbita da Terra, mas muitos deles podem cruzá-la – e cruzarão –, o que os torna perigosos”, explica Scott Sheppard, astrônomo do Instituto Carnegie para a Ciência, que recentemente escreveu um artigo sobre esses asteroides na revista Science.

“Mas eles estariam vindo do lado diurno, então nunca os veríamos chegar”.

Asteroides do crepúsculo

Esses asteroides raros são classificados pela sua localização em relação às órbitas planetárias. Os Atiras têm órbitas internas à da Terra, enquanto os Vatiras orbitam mais perto do Sol do que Vênus. Uma classe hipotética chamada Vulcanoides pode até existir inteiramente dentro da órbita de Mercúrio.

Para localizar e estudar esses asteroides, os astrônomos utilizam uma abordagem pouco convencional: em vez de apontar seus telescópios para as partes mais escuras do céu noturno, como fariam com asteroides externos, as equipes apontam seus instrumentos para o horizonte durante o amanhecer e o anoitecer, quando o Sol está fora de vista. Por 10 ou 20 minutos, os telescópios observam em direção ao crepúsculo, em busca de pequenos pontos iluminados em movimento.

“Essas observações são difíceis porque há muita coisa acontecendo”, pondera Sheppard. “Você tem que observar exatamente quando o Sol se põe, então, o céu ainda está muito brilhante. E também o telescópio deve apontar bem para baixo, no horizonte. Portanto, você atravessa grande parte da atmosfera da Terra.”

Todo esse ar borra as imagens, portanto é mais difícil lidar com o brilho fraco de uma rocha espacial iluminada pelo Sol. Além disso, o mau tempo pode facilmente obliterar essas breves janelas de observação.

Ainda assim, os astrônomos que usam dois telescópios estão ativamente na caça. A equipe de Sheppard pesquisa utilizando o Dark Energy Camera, em Cerro Tololo, Chile. Outra equipe usa o Zwicky Transient Facility (ZTF), da Caltech, localizado no Observatório Palomar, perto de San Diego, Califórnia. O telescópio chileno de 4 metros é maior e pode detectar objetos mais fracos que o ZTF, mas seu campo de visão é mais estreito. Por outro lado, o telescópio de 121 centímetros do ZTF é menor, mas examina todo o céu visível todas as noites, na procura de qualquer objeto que flutue no brilho.

“É um ótimo mecanismo de descoberta. O número de alertas em uma determinada noite de observação é de dezenas de milhares, até cem mil”, diz George Helou, da Caltech, membro da equipe ZTF. “Nosso campo de visão é tão grande que, durante esses 20 minutos de crepúsculo, podemos cobrir uma boa parte do céu, se o clima e a atmosfera o permitirem.”

A Lua brilha sobre o telescópio Víctor M. Blanco, de 4 metros, no Observatório Interamericano Cerro Tololo, no Chile.

Foto de CTIO NOIRLab, NSF, AURA, P. Marenfeld

Até agora, diz Helou, o ZTF avistou um punhado de asteroides Atira dentro da órbita da Terra. Também descobriu vários asteroides em trajetórias que cruzam a Terra – aproximadamente um por semana. Alguns chegam mais perto de nós do que a Lua, mas nenhum é grande o suficiente, ou está perto o suficiente, para ser motivo de preocupação.

A maioria deles é de tamanho intermédio, esclarece Helou. Entre eles, a rocha espacial de aproximadamente 18 metros de largura que quebrou janelas e danificou edifícios quando explodiu sobre Chelyabinsk, na Rússia, em 2013, e a grande rocha que derrubou 2150 metros quadrados de florestas quando explodiu em Tunguska, também na Rússia, em 1908.

“Essa é a boa notícia”, diz Helou sobre os objetos encontrados pelo ZTF. “Tunguska é preocupante, mas a maioria das nossas descobertas são menores do que isso.”

Até hoje, o alvo da busca crepuscular do ZTF é, de longe, ꞌAylóꞌchaxnim – a primeira Vatira conhecida.

Rochas espaciais recordistas

Identificado no início de 2020, ꞌAylóꞌchaxnim tem pouco mais de um quilômetro e meio de largura – grande o suficiente para causar um impacto doloroso se bater em um planeta. O que, segundo os astrônomos, provavelmente aconteça.

“É mais provável que atinja Vênus no futuro”, diz Sarah Greenstreet, da Universidade de Washington, que fez um modelo do futuro de ꞌAylóꞌchaxnim como parte de seus estudos sobre as origens e destinos desses asteroides internos.

De acordo com os modelos de Greenstreet, assim como outros, o cenário mais provável é que a órbita de ꞌAylóꞌchaxnim se enrole com a de Vênus em algum momento nos próximos milhões de anos. À medida que gira em torno do Sol, o corpo rochoso é sacudido pela gravidade de Mercúrio e pela própria luz solar, e ambos podem perturbar sua órbita, empurrando-o suavemente para fora e em rota de colisão com Vênus.

Uma pequena rocha conhecida como 2020 PH27 também pode estar destinada a colidir com Vênus. Com cerca de 800 metros de diâmetro, o 2020 PH27 é um dos três asteroides crepusculares detectados por Sheppard e seus colegas. Ele voa mais perto do Sol do que qualquer outro asteroide conhecido, por dentro da órbita de Mercúrio. Mas a órbita de 2020 PH27 é tão alongada que também oscila mais longe do que Vênus, o que a inclui na categoria de asteroides Atira.

Bem como ꞌAylóꞌchaxnim, 2020 PH27 está sendo empurrado por interações gravitacionais com os planetas internos e absorvendo e emitindo luz solar enquanto gira. Os modelos de Sheppard preveem um encontro próximo com Vênus em cerca de mil anos – embora ele não possa dizer como a órbita do asteroide será alterada por essa interação.

“Os asteroides nessa parte do sistema solar realmente têm vidas bastante caóticas”, conta Greenstreet. “Eles estão sendo empurrados e dispersados com bastante frequência.”

Essa complexidade é uma das razões pelas quais os cientistas acham importante estudar esses pequenos corpos. Mas também é entender como eles acabaram perto do Sol em primeiro lugar.

Qual o verdadeiro risco à Terra?

A maioria dos cientistas suspeita que esses objetos próximos do Sol se originaram no cinturão de asteroides principal, a faixa de escombros espalhados entre Marte e Júpiter. A partir daí, no entanto, não é fácil que uma rocha saia do cinturão e acabe tão perto do Sol.

“Múltiplas interações muito fortuitas devem acontecer para entrar nessa parte do sistema solar – é uma coisa realmente difícil de fazer”, acredita Greenstreet. “É um caminho longo.”

As interações gravitacionais com Júpiter podem empurrar esses objetos para dentro ou para fora. Aqueles que são empurrados para dentro encontram Marte, o que pode empurrar ainda mais os asteroides para um curso em espiral em direção ao Sol, embora esse resultado seja bastante incomum.

“A interação mais provável com Marte é que o objeto seja jogado para fora e provavelmente interaja com Júpiter e seja ejetado do sistema solar ou colida com um dos planetas”, diz Sheppard. “Então, ser empurrado para fora é um resultado provável, e uma vez que interage com Júpiter, o jogo acaba – o asteroide é jogado com muita força.”

Compreender quantos desses objetos sobrevivem a esse trajeto é crucial para quantificar o risco que eles podem representar para a Terra. Por enquanto, os cientistas suspeitam que existem menos de duas dúzias de asteroides crepusculares com pelo menos 1 km de largura – suficientemente grandes para devastar um continente inteiro – em órbitas que atravessam a Terra. 2020 PH7 é um deles, e Sheppard diz que conhecemos cerca de meia dúzia de outros. 

Um punhado muito menor de objetos de tamanho semelhante pode orbitar o interior de Vênus, embora ꞌAylóꞌchaxnim seja o único que foi descoberto. E provavelmente há muito mais rochas espaciais menores que serão mais difíceis de encontrar, mas não representam riscos existenciais em escala planetária.

Não é inesperado que os cientistas tenham encontrado ꞌAylóꞌchaxnim primeiro, diz Greenstreet, porque é muito grande. “Mas o fato de ter sido encontrado relativamente rápido, quando as pesquisas com telescópios começaram a olhar nessa parte do céu, também indica que pode haver mais desses objetos do que esperamos”, observa.

Os cientistas continuarão olhando para o crepúsculo com o ZTF e o telescópio chileno, na procura de leves brilhos que indiquem a presença de um asteroide. Sheppard e sua equipe também estão usando outro telescópio para caracterizar esses objetos e aprender mais sobre sua composição. E Greenstreet e seus colegas esperam que o Observatório Vera Rubin, atualmente em construção no Chile, revele ainda mais.

A Nasa também planeja um telescópio espacial desenhado especificamente para procurar objetos próximos da Terra, chamado NEO Surveyor. Este instrumento, que pode ser lançado até o final da década de 2020, será capaz de olhar para o espaço próximo ao nosso Sol e identificar mais asteroides internos, e assim manter uma observação mais atenta dos céus do que nossos telescópios terrestres – e garantir que nada escape o brilho e nos pegue de surpresa.

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