Em janeiro de 2019, A espaçonave OSIRIS-REx da NASA estava orbitando o asteróide Bennu quando as câmeras da espaçonave captaram algo inesperado:milhares de pequenos pedaços de material, alguns do tamanho de bolas de gude, começou a ricochetear na superfície do asteróide - como um jogo de pingue-pongue no espaço. Desde então, muitos desses eventos de ejeção de partículas foram observados na superfície de Bennu.

OSIRIS-REx é um esforço sem precedentes para investigar o que constitui asteróides como o Bennu e como eles se movem no espaço. Mas, como mostram as partículas que saltam, a missão já trouxe algumas surpresas.

"Há muito tempo que estudamos asteróides, e ninguém nunca tinha visto esse fenômeno antes - essas pequenas partículas sendo disparadas da superfície, "disse Daniel Scheeres, distinto professor do Departamento de Ciências da Engenharia Aeroespacial de Ann e H.J. Smead. Ele lidera a equipe de rádio científica da OSIRIS-REx junto com Jay McMahon de CU Boulder.

Agora, uma série de novos estudos busca recriar e compreender os eventos de ejeção de partículas observados, juntando o que aconteceu e por quê. Scheeres e McMahon estão se concentrando em uma questão em particular:como essas partículas saltitantes podem mudar o destino de Bennu e de outros asteróides como ele a longo prazo?

Em pesquisa publicada no Journal of Geophysical Research:Planets , a dupla e seus colegas relatam que essas ocorrências aparentemente pequenas podem se acumular com o tempo - talvez até ajudando a dar ao asteróide sua forma reveladora, que muitas vezes é comparado a um pião.

"Queremos saber o que isso significa para o panorama de como os asteróides vivem suas vidas, "disse McMahon, professor assistente de engenharia aeroespacial.

A Universidade do Arizona lidera as operações científicas do OSIRIS-REx, que foi construído pela Lockheed Martin, sediada no Colorado. O Goddard Space Flight Center da NASA em Maryland gerencia a missão geral.

Perda de massa

McMahon acrescentou que a vida de alguns asteróides pode ser bastante caótica. Uma classe desses corpos, que os cientistas chamam de asteróides "ativos", perde uma quantidade significativa de material em uma base contínua.

"Eles são quase um cruzamento entre um cometa e um asteróide, "McMahon disse." Eles estão perdendo massa, e é substancial o suficiente para que possamos vê-lo da Terra. "

Até recentemente, ninguém sabia que a mesma coisa poderia acontecer em uma escala muito menor. Mas esse é exatamente o caso em Bennu. Uma hipótese sugere que mudanças rápidas na temperatura podem estar fazendo com que a superfície do asteróide se deforme e rache, retirando pequenos pedaços de material. Outro estudo afirmou que as ejeções podem ser o resultado de pequenos meteoróides colidindo com Bennu.

Com base nas observações do OSIRIS-REx, as partículas ejetadas de Bennu podem ser tão grandes quanto softballs e atingir velocidades de cerca de 11 quilômetros por hora. Ainda mais surpreendente, McMahon disse, um pequeno número desses fragmentos parecia fazer o impossível:eles voaram da superfície de Bennu, então orbitou o asteróide por vários dias ou mais.

"Isso não deveria acontecer na mecânica orbital típica, "Disse McMahon.

Colocar de forma diferente, cálculos orbitais básicos sugerem que todas essas partículas devem fazer uma de duas coisas:pular da superfície e cair de volta ou escapar da gravidade de Bennu e nunca mais voltar.

Acertos próximos

Para descobrir por que alguns não seguem as regras, McMahon e seus colegas usaram modelos de computador detalhados para rastrear as trajetórias de mais de 17, 000 partículas de teste ejetadas de Bennu. Eles descobriram que um pequeno subconjunto desses parece receber ajuda de uma fonte improvável:o sol.

McMahon explicou que, à medida que esses objetos saltam do asteróide, eles são expostos ao calor e à radiação vinda do sol e do próprio Bennu - só um pouco, mas o suficiente para ocasionalmente dar-lhes um ligeiro aumento na velocidade. Com o empurrão certo, essas partículas podem, essencialmente, falha na queda.

"A partícula chega muito perto da superfície e simplesmente perde, "McMahon disse." Se ele pode fazer isso algumas vezes, então pode entrar em uma situação em que pode viver em órbita por um bom tempo. "

Em outro estudo publicado na mesma série, uma equipe liderada por Scheeres e McMahon tentou descobrir se os eventos de ejeção podem até mesmo influenciar a própria órbita de Bennu em torno do Sol - a resposta provavelmente não é.

O grupo descobriu outra coisa incomum:quando as partículas finalmente pousam na superfície de Bennu, muitos parecem cair desproporcionalmente perto de seu equador, onde o asteróide tem uma protuberância distinta. Como resultado, esses eventos podem estar remodelando o asteróide ao longo de milhares ou milhões de anos, movendo a massa do norte e do sul para o meio.

As descobertas são o prelúdio de outro grande acontecimento na vida de Bennu. Próximo mês, O OSIRIS-REx ficará mais perto do asteróide do que nunca. Uma vez lá, a espaçonave usará um braço retrátil para pegar uma amostra da superfície e trazê-la de volta para casa.

Scheeres e colegas esperam descobertas ainda mais inesperadas de um asteróide já surpreendente.

Os co-autores do novo estudo incluem pesquisadores do Jet Propulsion Laboratory, Instituto de Ciências Planetárias, Centro de vôo espacial Goddard da NASA, Lockheed Martin, Universidade do Arizona, The Open University e University of Tennessee.