A missão Hayabusa2 descobriu recentemente informações sobre as características físicas do asteroide "Ryugu" que, segundo a teoria convencional, se formou a partir de uma colisão entre asteroides maiores. Agora, um estudo realizado por cientistas japoneses sugere que Ryugu é, na verdade, um cometa extinto. Com um modelo físico simples que se adapta às observações atualmente disponíveis, o estudo fornece uma melhor compreensão dos cometas, dos asteroides e da evolução do nosso Sistema Solar.
O asteroide Ryugu, fotografado pela sonda Hayabusa2 no dia 26 de junho de 2018. Crédito: JAXA, Universidade de Tóquio e colaboradores
Os asteroides contêm muitas pistas sobre a formação e evolução dos planetas e dos seus satélites. A compreensão da sua história pode, portanto, revelar muito sobre o nosso Sistema Solar. Embora as observações feitas à distância, utilizando ondas eletromagnéticas e telescópios, sejam úteis, a análise de amostras recuperadas de asteroides podem fornecer muito mais detalhes sobre as suas características e sobre a sua formação. A missão Hayabusa foi um esforço nesta direção que, em 2010 e após 7 anos, regressou à Terra com amostras do asteroide Itokawa. A sucessora desta missão, de nome Hayabusa2, ficou concluída perto do final de 2020, trazendo para a Terra material do asteroide 162173 "Ryugu", juntamente com uma coleção de imagens e dados recolhidos remotamente a partir de íntima proximidade.
Embora as amostras ainda estejam a ser analisadas, a informação obtida remotamente revelou três características importantes sobre Ryugu. Em primeiro lugar, Ryugu é um asteroide "pilha de escombros", composto por pequenos pedaços de rocha e material sólido agrupados graças à gravidade, em vez de uma única pedra monolítica. Em segundo lugar, Ryugu tem a forma de um pião, provavelmente devido a deformação induzida por rotação rápida. Em terceiro lugar, Ryugu tem um teor de matéria orgânica notavelmente elevado.
Destes, a terceira característica levanta uma questão sobre a origem deste asteroide. O consenso científico atual é que Ryugu teve origem nos destroços deixados para trás pela colisão de dois asteroides maiores. No entanto, isto não pode ser verdade se o asteroide tiver um elevado teor de conteúdo orgânico (o que será confirmado quando as análises das amostras estiverem concluídas). Qual poderia, então, ser a verdadeira origem de Ryugu?
Dados recentemente obtidos pela missão Hayabusa2 sugerem que o asteroide Ryugu é na realidade um cometa extinto que perdeu a sua água gelada devido ao calor do aumento da radiação solar após se ter aproximado da cintura interna de asteroides. Crédito: Miura et al. (2022) | The Astrophysical Journal Letters
Num esforço recente para responder a esta questão, uma equipa de investigação liderada pelo professor associado Hitoshi Miura da Universidade da Cidade de Nagoya, Japão, propôs uma explicação alternativa apoiada por um modelo físico relativamente simples. Como explicado no seu artigo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, os investigadores sugerem que Ryugu, bem como asteroides semelhantes do tipo "pilha de escombros", poderiam, de facto, ser remanescentes de cometas extintos. Este estudo foi realizado em colaboração com o professor Eizo Nakamura e o professor associado Tak Kunihiro da Universidade de Okayama, Japão.
Os cometas são pequenos corpos que se formam nas regiões mais exteriores e frias do Sistema Solar. São compostos principalmente de água gelada, com alguns componentes rochosos (detritos) misturados. Se um cometa entra no Sistema Solar interior - o espaço delimitado pela cintura de asteroides "antes" de Júpiter - o calor da radiação solar faz com que o gelo sublime e escape, deixando para trás destroços rochosos que compactam devido à gravidade e formam um asteroide do tipo "pilha de escombros".
Este processo encaixa em todas as características observadas em Ryugu, explica o Dr. Miura: "A sublimação do gelo faz com que o núcleo do cometa perca massa e encolha, o que aumenta a sua velocidade de rotação. Como resultado, o núcleo cometário pode adquirir a velocidade de rotação necessária para a forma de pião. Além disso, pensa-se que os componentes gelados dos cometas contenham matéria orgânica gerada no meio interestelar. Estes materiais orgânicos seriam depositados nos detritos rochosos deixados para trás à medida que o gelo sublimasse."
Para testar a sua hipótese, a equipa de investigação realizou simulações numéricas utilizando um modelo físico simples para calcular o tempo que a água gelada levaria a sublimar e o consequente aumento de velocidade de rotação do asteroide. Os resultados da sua análise sugeriram que Ryugu passou provavelmente algumas dezenas de milhares de anos como um cometa ativo antes de entrar na secção interna da cintura de asteroides, onde as altas temperaturas vaporizaram o gelo e o transformaram num asteroide "pilha de escombros".
No geral, este estudo indica que os objetos "pilha de escombros", em forma de pião e com elevado conteúdo orgânico, tais como Ryugu e Bennu (o alvo da missão OSIRIS-REx) são objetos de transição cometa-asteroide (ou TCAs). "Os TCAs são pequenos objetos que em tempos foram cometas ativos, mas que se extinguiram e aparentemente tornaram-se indistinguíveis dos asteroides," explica o Dr. Miura. "Devido às suas semelhanças tanto com cometas como com asteroides, os TCAs poderiam fornecer novas perspetivas sobre o nosso Sistema Solar."
Esperemos que análises composicionais detalhadas das amostras, tanto de Ryugu como de Bennu, possam lançar mais luz sobre estas questões.
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