Astrônomos descobriram um asteróide circulando no interior do sistema solar em uma órbita exótica. O objeto incomum está entre os primeiros asteróides já encontrados, cuja órbita está confinada quase inteiramente à órbita de Vênus. A existência do asteróide sugere um número potencialmente significativo de rochas espaciais formando um arco invisível em regiões desconhecidas mais próximas do sol.

Uma câmera panorâmica de última geração, o Zwicky Transient Facility, ou ZTF, detectou o asteróide em 4 de janeiro, 2019. Designado 2019 AQ3, o objeto tem o "ano" mais curto de qualquer asteróide registrado, com um período orbital de apenas 165 dias. Ele também parece ser um espécime asteróide incomumente grande.

"Encontramos um objeto extraordinário cuja órbita mal vai além da órbita de Vênus - isso é um grande negócio, "disse Quanzhi Ye, um bolsista de pós-doutorado no IPAC, um centro de dados e ciências para astronomia na Caltech. Ye chamou 2019 AQ3 de uma "espécie muito rara, "observando ainda que" pode haver muitos mais asteróides desconhecidos como este por aí. "

ZTF é instalado no Telescópio Samuel Oschin de 48 polegadas no Observatório Palomar, localizado a cerca de 122 milhas a sudeste de Los Angeles. Ele começou a operar em março de 2018 e já observou mais de um bilhão de estrelas da Via Láctea, bem como mais de mil supernovas fora da Via Láctea, e outros eventos cósmicos transitórios extremos. A ZTF foi possível graças ao financiamento da National Science Foundation (NSF). A pesquisa de asteróides com ZTF também é financiada diretamente pela NSF por meio do apoio de Ye como bolsista de pós-doutorado da Caltech.

Um dos principais objetivos científicos da ZTF é arredondar asteróides próximos à Terra (NEAs), que, juntamente com os cometas que zumbem em nosso planeta, são conhecidos como objetos próximos à Terra (NEOs). Os cientistas da ZTF estão especialmente interessados ​​em encontrar NEAs entre cerca de 10 e 100 metros de diâmetro - não monstruosos em tamanho, mas isso ainda pode ser grande o suficiente para impactar severamente uma cidade caso ela colida com a Terra. Deste conjunto de rochas espaciais potencialmente ligadas à Terra, os mais preocupantes são aqueles que vêm da direção do sol, que se perdem no brilho e são difíceis de medir.

"Esses pequenos asteróides são brilhantes o suficiente para serem detectados durante o curto período em que estão muito próximos da Terra, "disse Tom Prince, o Ira S. Bowen Professor de Física na Caltech com uma nomeação conjunta como pesquisador sênior no Laboratório de Propulsão a Jato, gerenciado pela Caltech para a NASA, que trabalha para encontrar NEOs usando ZTF. "Durante esta breve janela, os asteróides estão se movendo muito rápido, apresentando desafios para os astrônomos encontrá-los e rastreá-los. "

Para ter alguma esperança de localizar tais objetos, o céu deve ser examinado com muita frequência. A ZTF examina todo o céu visível ao norte a cada três noites. Esta excelente cobertura é cortesia de seu vasto campo de visão, que em uma única exposição, pode representar aproximadamente duzentas e trinta vezes o tamanho da lua cheia. "O grande campo de visão torna o ZTF um instrumento ideal para encontrar e rastrear objetos raros, como asteróides próximos da Terra, "disse Frank Masci, um cientista da equipe do Caltech / IPAC, que supervisiona e gerencia o sistema de processamento de dados científicos da ZTF, que está localizado no IPAC. "A ZTF definitivamente está à altura do jogo."

Aproveitando os recursos da ZTF, Ye e Wing-Huen Ip, um professor de astronomia e ciências espaciais do Instituto de Astronomia e Ciência Espacial da Universidade Central Nacional de Taiwan, propuseram a Pesquisa Crepúsculo, que procura asteróides vindos do sol. Esta pesquisa revelou 2019 AQ3 e pode revelar outros asteróides interessantes no futuro.

Uma história de sucessos asteroidais e cometários

Encontrar NEOs antes que eles nos encontrem sempre foi um tópico importante na Caltech / IPAC. O centro liderou as operações científicas e processamento de dados para as missões Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) e NEOWISE da NASA desde seu lançamento em 2009. Este caçador de asteróides descobriu mais de 34, 000 novos asteróides, incluindo quase 300 NEAs. Antecessor da ZTF, a Palomar Transient Factory, da mesma forma revelou um bando de NEOs durante sua pesquisa do céu.

"Os tamanhos dos NEOs são mais bem estimados combinando dados visíveis e infravermelhos, que é precisamente o que nos esforçamos para fazer aqui no IPAC, "disse George Helou, Professor Pesquisador de Física do Caltech e Diretor Executivo do IPAC. "Desde o seu início, O IPAC está envolvido em estudos infravermelhos de asteróides. "

Até aqui, A ZTF registrou quase 60 novos asteróides próximos à Terra. Dois deles foram detectados em julho de 2018, poucas horas antes de darem uma boa olhada na Terra. Designado 2018 NW e 2018 NX, a dupla de asteróides do tamanho de um ônibus passou a uma distância de cerca de 70, 000 milhas, ou apenas um terço do caminho para a lua. Felizmente, o recém-descoberto 2019 AQ3 não representa nenhuma ameaça; o mais próximo que chega da Terra é cerca de 22 milhões de milhas.

Rastreando AQ3 2019

A história de como os pesquisadores determinaram a órbita do AQ3 de 2019 começa com Ye observando o objeto nas imagens da ZTF em 4 de janeiro, 2019. Ye relatou o objeto ao Minor Planet Center da IAU, a organização oficial mundial encarregada de coletar dados sobre objetos que orbitam o sol que não são planetas completos, como asteróides e cometas. Ye então passou algum tempo explorando as imagens ZTF tiradas antes e depois dessa data para melhorar as projeções da órbita do asteróide.

Dois dias depois, Marco Micheli, um cientista da Agência Espacial Europeia, apontou a singularidade do alvo para a comunidade astronômica global. Vários outros telescópios observaram 2019 AQ3 em 6 e 7 de janeiro, documentando ainda mais sua singularidade. Uma escavação nos arquivos do telescópio Pan-STARRS 1 no Observatório Haleakalā, na ilha de Maui, Havaí, encontrou evidências de 2019 AQ3 voltando a 2015. Com esses dados em mãos, astrônomos mapearam com segurança o caminho completo do objeto em torno do sol.

A órbita, ao que parece, é inclinado verticalmente, tomando 2019 AQ3 acima e abaixo do plano onde os planetas fazem suas voltas ao redor do sol. Em seu curto ano, 2019 AQ3 mergulha dentro de Mercúrio, em seguida, volta a subir fora da órbita de Vênus.

Por enquanto, 2019 AQ3 é colocado entre uma população peculiar geralmente referida como asteróides Atira ou Apohele, que têm órbitas dentro da órbita da Terra. Entre os cerca de 800, 000 asteróides conhecidos, apenas 20 ou mais são Atiras. Acredita-se que um número muito maior dessas rochas espaciais potencialmente perigosas existam, Contudo, cuja descoberta e caracterização estão entre as motivações por trás do telescópio espacial infravermelho proposto Near-Earth Object Camera (NEOCam). Atualmente financiado pela NASA para uma fase de estudo de conceito estendido, NEOCam foi projetado para olhar mais perto do sol do que as pesquisas anteriores, o que o capacitaria a detectar asteróides ocultos que há muito tempo desafiam a detecção.

Aprendendo mais sobre a conhecida e recém-descoberta Atiras, por exemplo, seus tamanhos, é uma meta adicional da ZTF e de seus outros instrumentos. Embora o verdadeiro tamanho de 2019 AQ3 ainda não seja discernível, leituras limitadas relacionadas ao brilho do asteróide, massa, e a densidade sugere que pode ter quase um quilômetro de diâmetro. Se então, 2019 AQ3 seria um dos maiores membros do exclusivo grupo Atiras. "De muitas maneiras, 2019 AQ3 é realmente um asteróide estranho, "disse Ye.

Encontrar mais rochas espaciais em 2019 O pescoço dos bosques do AQ3 poderia dar crédito à ideia de longa data dos vulcanóides - asteróides que enxameiam dentro da órbita de Mercúrio. O nome da população hipotética deriva de um planeta igualmente hipotético, Vulcan. Não tendo nenhuma relação com o mundo fictício do Sr. Spock em Star Trek, Vulcano foi proposto no século 19 como o planeta mais próximo do Sol, cuja gravidade explicaria anomalias medidas na órbita de Mercúrio. A estrutura gravitacional de Albert Einstein, a teoria da relatividade geral, explicou essas anomalias em 1915, rejeitando a conjectura de Vulcano.

Embora a ZTF não tenha a capacidade de encontrar vulcanóides, sua habilidade de observação, juntamente com o de futuros telescópios, permitirá aos cientistas finalmente examinar uma região não mapeada no sistema solar interno. ZTF deve trazer novas surpresas, bem como dar a velhas ideias novas chances de serem comprovadas. “A origem de Atiras é uma questão intrigante e aberta, "disse Ip." Com cada objeto adicional, chegamos mais perto de formular e testar modelos sobre essa origem, e sobre a história do nosso Sistema Solar. "