Quase todos os asteróides estão tão distantes e tão pequenos que a comunidade astronômica só os conhece como pontos de luz móveis. As raras exceções são asteróides que foram visitados por espaçonaves, um pequeno número de grandes asteróides resolvidos pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA ou grandes telescópios terrestres, ou aqueles que chegaram perto o suficiente para imagens de radar.

Quando visto por telescópios ópticos, essas fontes individuais de luz solar refletida podem fornecer algumas informações muito valiosas, mas também muito básicas, por exemplo, a órbita do asteróide, uma estimativa aproximada de seu tamanho, às vezes uma aproximação de sua forma, e talvez uma ideia de sua constituição física. Mas, para aprender mais sobre esses objetos celestes indescritíveis e importantes, é necessário um tipo diferente de instrumento. Um sensor infravermelho pode, nas circunstâncias certas, não apenas fornecer dados sobre a órbita de um asteróide e dados que podem ser usados ​​para medir com mais precisão seu tamanho, mas também a composição química e às vezes até as características de sua superfície.

Explorador de pesquisa infravermelha de campo amplo de objetos próximos à Terra da NASA, ou NEOWISE, nave espacial, em órbita ao redor da Terra, usa sensores térmicos caçadores de asteróides que permitem uma visão infravermelha dos asteróides sem os efeitos de obscurecimento da atmosfera da Terra. Em um artigo publicado recentemente na revista Icarus, pesquisadores liderados por Josef Hanuš, um cientista do Astronomical Institute of Charles University, Praga, fizeram uma análise aprofundada de mais de 100 asteróides que foram observados pelo sensor de temperatura do NEOWISE. Esta análise triplicou o número de asteróides que foram submetidos a modelagem "termofísica" detalhada das propriedades dos asteróides que variam com a temperatura. Os resultados fornecem um vislumbre mais preciso das propriedades da superfície dos asteróides do cinturão principal e também reforçam as capacidades dos observatórios infravermelhos espaciais para avaliar com precisão os tamanhos dos asteróides.

Valor desta técnica

A modelagem termofísica é uma mina de ouro para pesquisadores de asteróides porque permite uma análise mais abrangente da natureza dos asteróides. Nem todos os asteróides são adequados para modelagem termofísica porque os conjuntos de dados brutos necessários nem sempre estão disponíveis. Mas a equipe de Hanuš encontrou 122 asteróides que não só tinham dados NEOWISE, mas também modelos detalhados de seus estados de rotação (quão rápido um objeto gira em torno de seu eixo, e a orientação do eixo no espaço) e modelos multifacetados da forma 3-D do asteróide.

"Usando dados arquivados da missão NEOWISE e nossos modelos de forma derivados anteriormente, fomos capazes de criar modelos termofísicos altamente detalhados de 122 asteróides do cinturão principal, "disse Hanuš, autor principal do artigo. "Agora temos uma ideia melhor das propriedades do regolito da superfície e mostramos que pequenos asteróides, bem como asteróides de rotação rápida, tem pouco, caso existam, poeira cobrindo suas superfícies. "(Regolith é o termo para as rochas quebradas e poeira na superfície.)

Pode ser difícil para asteroides de rotação rápida reter grãos de regolito muito finos porque sua baixa gravidade e altas taxas de rotação tendem a lançar pequenas partículas de suas superfícies para o espaço. Também, pode ser que asteroides de rotação rápida não sofram grandes mudanças de temperatura porque os raios solares são distribuídos mais rapidamente em suas superfícies. Isso reduziria ou evitaria o craqueamento térmico do material da superfície de um asteróide que poderia causar a geração de grãos finos de regolito.

A equipe de Hanuš também descobriu que seus cálculos detalhados para os tamanhos estimados dos asteróides estudados eram consistentes com os dos mesmos asteróides calculados pela equipe do NEOWISE usando modelos mais simples.

"Com os asteróides para os quais conseguimos reunir a maior parte das informações de outras fontes, nossos cálculos de seus tamanhos foram consistentes com os valores derivados radiometricamente realizados pela equipe do NEOWISE, "disse Hanuš." As incertezas estavam dentro de 10 por cento entre os dois conjuntos de resultados. "

"Este é um exemplo importante de como os dados infravermelhos baseados no espaço podem caracterizar asteróides com precisão, "disse Alan Harris, um cientista sênior do Centro Aeroespacial Alemão (DLR) com sede em Berlim, Alemanha, que é especialista em modelagem térmica de asteróides, mas não esteve envolvido no estudo. "O NEOWISE está liderando o caminho para demonstrar o valor dos observatórios infravermelhos baseados no espaço para a descoberta e caracterização de asteróides e objetos próximos à Terra, ambos vitais para nossa compreensão desses importantes habitantes de nosso sistema solar. "

De WISE a NEOWISE

Originalmente chamado de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), a espaçonave foi lançada em dezembro de 2009 para estudar galáxias, estrelas, e os corpos do sistema solar, por meio de imagens de todo o céu em luz infravermelha. Ele foi colocado em hibernação em 2011, após a conclusão de sua missão astrofísica primária. Em setembro de 2013, foi reativado, renomeado NEOWISE e atribuído uma nova missão:ajudar os esforços da NASA para identificar e caracterizar a população de objetos próximos à Terra. O NEOWISE também está caracterizando populações mais distantes de asteróides e cometas para fornecer informações sobre seus tamanhos e composições.