O planeta Marte compartilha sua órbita com um punhado de pequenos asteróides, os chamados Trojans. Entre eles, se encontra um grupo único, todos se movendo em órbitas muito semelhantes, sugerindo que eles se originaram do mesmo objeto. Mas o mecanismo que produziu essa "família" é um mistério. Agora, uma equipe internacional de astrônomos acredita ter identificado o culpado:a luz solar. Suas descobertas, que destacam como pequenos asteróides perto do Sol podem evoluir, serão apresentados na Reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronômica Americana em Provo, Utah esta semana, pelo Dr. Apostolos Christou, um astrônomo pesquisador do Observatório e Planetário Armagh na Irlanda do Norte, Reino Unido e líder da equipe de pesquisa.

Os asteróides de Trojan estão presos em "paraísos seguros" gravitacionais 60 graus à frente e atrás do planeta. O ponto que lidera o planeta é L4; que segue o planeta é L5. Marte é o único planeta terrestre conhecido por ter companheiros troianos em órbitas estáveis. O primeiro cavalo de Tróia de Marte, descoberto há mais de 25 anos em L5, foi chamada de "Eureka" em referência à famosa exclamação do matemático da Grécia Antiga Arquimedes. A contagem atual é de apenas dez, mas mesmo esta amostra relativamente escassa mostra uma estrutura interessante não vista em outros lugares.

Para iniciantes, todos os Trojans, salve um, estão seguindo Marte em seu ponto L5 Lagrange. O que mais, as órbitas de todos, exceto um dos Trojans L5, formam um grupo compacto com Eureka de 2 km como seu maior membro e incluindo objetos tão pequenos quanto algumas centenas de metros.

A equipe tem trabalhado para determinar como a família surgiu. Por exemplo, colisões que ocorreram há centenas de milhões de anos formaram famílias semelhantes no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter. Mas uma origem de impacto não se encaixa perfeitamente com o que sabemos sobre esses cavalos de Tróia. Como Christou aponta:"Esta família é incrivelmente compacta. Apenas o mais suave dos impactos, com os fragmentos mal conseguindo escapar da gravidade de Eureka, trabalharia. Também, sabemos que o efeito Yarkovsky, uma pequena aceleração impulsionada pela luz solar absorvida e reemitida no asteróide, faria com que os membros da família se afastassem por cerca de um bilhão de anos. O que nossos modelos mostram, em vez de, é que mesmo impactos com energia suficiente para quebrar Eureka são tão raros que podem não acontecer com a idade do sistema solar. "

Dando um passo para trás, a equipe então adotou uma abordagem diferente, olhando para os troianos marcianos como um todo, em vez de se concentrar na família. Desta perspectiva, a falta de uma família em torno dos dois Trojans de Marte restantes, (101429) 1998 VF31 em L5 e (121514) 1999 UJ7 em L4 torna-se uma pista importante para este quebra-cabeça. Christou explica:"Esses dois asteróides estão à mesma distância do Sol e são de tamanho semelhante ao de Eureka, no entanto, não vemos asteróides se agrupando perto deles. Acreditamos que isso está nos dizendo algo sobre como as famílias podem ou não se formar na distância de Marte do Sol. "

Esse "algo" é muito provavelmente fissão rotacional, impulsionado pelo efeito Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) - um efeito irmão de Yarkovsky, também impulsionado pela luz solar, mas mudando a rotação do asteróide ao invés da órbita. Isso está fazendo com que Eureka gire, eventualmente, gerando pedaços de si mesmo que escapam para se tornarem asteróides independentes orbitando o sol. Interessantemente, Eureka gira uma vez a cada duas horas e meia, quase tão rápido quanto um asteróide pode girar sem se desfazer; e recentemente a equipe observou o asteróide L4, 1999 UJ7, descobrindo que ele gira 20 vezes mais lento, ou uma vez a cada 2 dias. Outros asteróides de giro lento deste tamanho estão em um estado de "queda" onde - pelo menos em teoria - o YORP pode "desligar". UJ7 maio, Portanto, ser simplesmente incapaz de produzir novos asteróides por fissão.

Esta explicação, Contudo, não funciona para 1998 VF31, o cavalo de Tróia restante em L5, que a equipe encontrou para girar uma vez a cada 8 horas, não é lento o suficiente para evitar que o YORP gire até o ponto de fissão. Mas como não vemos os novos asteróides, algo deve estar acontecendo com eles depois que saem de VF31. Para descobrir o que, Christou fez uma simulação de computador, seguindo as órbitas de asteróides virtuais ou clones produzidos por VF31 e Eureka sob o efeito Yarkovsky. Ele descobriu que, enquanto a "prole" Eureka sobrevive em L5 por mais de um bilhão de anos, O VF31 está localizado próximo a uma "escotilha de escape" dinâmica, permitindo que qualquer fragmento que se solte dele escape em apenas 200 a 300 milhões de anos. Então, semelhante à água escoando de uma pia desconectada, objetos que se separam de VF31 escapariam rapidamente, deixando sua vizinhança livre de asteróides. Resultado:sem família.

Dadas as evidências em mãos, a hipótese da fissão parece convincente, mas Christou adverte que este está longe de ser um caso fechado e encerrado; só o tempo e mais trabalho dirão se a conclusão está correta. Para testar sua teoria, eles planejam procurar por Trojans mais fracos, 100 metros de diâmetro ou menos. "Atualmente não vemos esses, mas uma pesquisa dedicada deve detectá-los. Encontrar muitos pequenos Trojans perto de Eureka, talvez alguns perto de VF31, mas nenhum em UJ7 indicaria fortemente que acertamos. "

Em última análise, o trabalho pode ter implicações muito além da solução deste pequeno quebra-cabeça. Perto do Sol, A fissão induzida por YORP - essencialmente a ação da luz solar - pode ser tão importante para conduzir a evolução de asteróides quanto as colisões. De fato, Christou especula que, se algum cavalo de Tróia estável de nosso próprio planeta sair, YORP pode transformá-los em uma fonte de novos objetos próximos à Terra. "Mas isso é outra história", ele conclui.