p Um exame atento das emissões de comprimento de onda milimétrica do asteróide Psique, que a NASA pretende visitar em 2026, produziu o primeiro mapa de temperatura do objeto, fornecendo uma nova visão sobre suas propriedades de superfície. As evidências, descrito em um artigo publicado em Planetary Science Journal (PSJ) em 5 de agosto, são um passo para resolver o mistério da origem deste objeto incomum, que foi considerado por alguns como um pedaço do núcleo de um protoplaneta malfadado. p Psiquê orbita o sol no cinturão de asteróides, uma região em forma de donut do espaço entre a Terra e Júpiter que contém mais de um milhão de corpos rochosos que variam em tamanho de 10 metros a 946 quilômetros de diâmetro.

p Com um diâmetro de mais de 200 km, Psiquê é o maior asteróide do tipo M, uma classe enigmática de asteróides que são considerados ricos em metais e, portanto, podem ser fragmentos dos núcleos de protoplanetas que se fragmentaram à medida que o sistema solar se formou.

p "O início do sistema solar era um lugar violento, à medida que os corpos planetários se aglutinavam e, em seguida, colidiam uns com os outros enquanto se acomodavam em órbitas ao redor do sol, "diz Katherine de Kleer da Caltech, professor assistente de ciências planetárias e astronomia e autor principal do PSJ artigo. “Achamos que os fragmentos dos núcleos, mantos, e as crostas desses objetos permanecem até hoje na forma de asteróides. Se isso é verdade, dá-nos a nossa única oportunidade real de estudar diretamente os núcleos de objetos semelhantes a planetas. "

p Estudar esses objetos relativamente minúsculos que estão tão distantes da Terra (Psiquê vagueia a uma distância que varia entre 179,5 e 329 milhões de km da Terra) representa um desafio significativo para os cientistas planetários, É por isso que a NASA planeja enviar uma sonda a Psique para examiná-la de perto. Tipicamente, observações térmicas da Terra - que medem a luz emitida por um objeto em si, em vez da luz do sol refletida por esse objeto - estão em comprimentos de onda infravermelhos e podem produzir apenas imagens de asteróides de 1 pixel. Esse pixel faz, Contudo, revelar muitas informações; por exemplo, pode ser usado para estudar a inércia térmica do asteróide, ou quão rápido ele aquece na luz do sol e esfria na escuridão.

p "A baixa inércia térmica é normalmente associada a camadas de poeira, enquanto a alta inércia térmica pode indicar rochas na superfície, "diz Saverio Cambioni da Caltech, pós-doutorado em ciências planetárias e co-autor do PSJ artigo. "Contudo, distinguir um tipo de paisagem do outro é difícil. "Os dados da visualização de cada local da superfície em muitas horas do dia fornecem muito mais detalhes, levando a uma interpretação que está sujeita a menos ambigüidade, e que fornecem uma previsão mais confiável do tipo de paisagem antes da chegada de uma espaçonave.

p De Kleer e Cambioni, junto com o co-autor Michael Shepard, da Bloomsburg University, na Pensilvânia, aproveitou o Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) no Chile, que se tornou totalmente operacional em 2013, para obter esses dados. A matriz de 66 radiotelescópios permitiu à equipe mapear as emissões térmicas de toda a superfície de Psyche a uma resolução de 30 km (onde cada pixel é de 30 km por 30 km) e gerar uma imagem do asteróide composta por cerca de 50 pixels.

p Isso foi possível porque o ALMA observou Psiquê em comprimentos de onda milimétricos, que são mais longos (variando de 1 a 10 milímetros) do que os comprimentos de onda do infravermelho (normalmente entre 5 e 30 mícrons). O uso de comprimentos de onda mais longos permitiu aos pesquisadores combinar os dados coletados dos 66 telescópios para criar um telescópio efetivo muito maior; quanto maior o telescópio, quanto maior a resolução das imagens que produz.

p O estudo confirmou que a inércia térmica de Psique é alta em comparação com a de um asteróide típico, indicando que Psique tem uma superfície anormalmente densa ou condutora. Quando De Kleer, Cambioni, e Shepard analisou os dados, eles também descobriram que a emissão térmica de Psique - a quantidade de calor que ela irradia - é apenas 60% do que seria esperado de uma superfície típica com essa inércia térmica. Como a emissão superficial é afetada pela presença de metal na superfície, sua descoberta indica que a superfície de Psique não é menos do que 30% de metal. Uma análise da polarização da emissão ajudou os pesquisadores a determinar aproximadamente que forma esse metal assume. Uma superfície sólida lisa emite luz polarizada bem organizada; a luz emitida por Psique, Contudo, foi espalhado, sugerindo que as rochas na superfície são salpicadas de grãos metálicos.

p "Há muitos anos sabemos que os objetos desta classe não são, na verdade, metal sólido, mas o que são e como se formaram ainda é um enigma, "De Kleer diz. As descobertas reforçam propostas alternativas para a composição da superfície de Psiquê, incluindo que Psique poderia ser um asteróide primitivo que se formou mais perto do sol do que é hoje, em vez de um núcleo de um protoplaneta fragmentado.

p As técnicas descritas neste estudo fornecem uma nova perspectiva sobre as composições da superfície dos asteróides. A equipe agora está expandindo seu escopo para aplicar essas técnicas a outros objetos grandes no cinturão de asteróides.

p The study was enabled by a related project by the team led by Michael Shepard at Bloomsburg University that utilized de Kleer's data in combination with data from other telescopes, including Arecibo Observatory in Puerto Rico, to pin down the size, forma, and orientation of Psyche. That in turn allowed the researchers to determine which pixels that had been captured actually represented the asteroid's surface. Shepard's team was scheduled to observe Psyche again at the end of 2020, but damage from cable failures shut the telescope down before the observations could be made.

p The paper is titled "The Surface of (16) Psyche from Thermal Emission and Polarization Mapping."