A representação deste artista mostra o asteróide (acima) e o planeta Mercúrio (abaixo). Crédito:CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / J. da silva
Usando a poderosa Câmera Dark Energy de 570 megapixels (DECam) no Chile, astrônomos apenas dez dias atrás descobriram um asteróide com o período orbital mais curto de qualquer asteróide conhecido no Sistema Solar. A órbita do asteróide de aproximadamente 1 km de diâmetro chega a 20 milhões de quilômetros (12 milhões de milhas ou 0,13 au), do Sol a cada 113 dias. Asteróide 2021 PH 27 , revelado em imagens adquiridas durante o crepúsculo, também tem a menor distância média (semieixo maior) de qualquer asteróide conhecido em nosso Sistema Solar - apenas Mercúrio tem um período mais curto e semieixo maior menor. O asteróide está tão perto do enorme campo gravitacional do Sol, ele experimenta os maiores efeitos relativísticos gerais de qualquer objeto conhecido do Sistema Solar.
O asteróide designado 2021 PH 27 foi descoberta por Scott S. Sheppard, da Carnegie Institution of Science, em dados coletados pela Dark Energy Camera (DECam) montada no telescópio Víctor M. Blanco de 4 metros do Observatório Interamericano de Cerro Tololo (CTIO), no Chile. As imagens da descoberta do asteróide foram tiradas por Ian Dell'antonio e Shenming Fu da Brown University nos céus crepusculares da noite de 13 de agosto de 2021. Sheppard se uniu a Dell'antonio e Fu enquanto conduzia observações com DECam para o Volume Local Pesquisa de cluster completa, que está estudando a maioria dos aglomerados massivos de galáxias no Universo local. Eles pararam de observar alguns dos maiores objetos a milhões de anos-luz de distância para procurar objetos muito menores - asteróides - mais perto de casa.
Um dos de melhor desempenho, imageadores CCD de campo amplo em todo o mundo, DECam foi projetado para o Dark Energy Survey (DES) financiado pelo DOE, foi construído e testado no Fermilab do DOE, e foi operado pelo DOE e NSF entre 2013 e 2019. Atualmente o DECam é usado para programas que cobrem uma vasta gama de ciências. O arquivo de ciência DECam é curado pelo Community Science and Data Center (CSDC). CTIO e CSDC são programas do NOIRLab da NSF.
Crepúsculo, logo após o pôr do sol ou antes do nascer do sol, é a melhor época para caçar asteróides que estão no interior da órbita da Terra, na direção dos dois planetas mais internos, Mercúrio e Vênus. Como qualquer astrônomo lhe dirá, Mercúrio e Vênus parecem nunca ficar muito longe do Sol no céu e são sempre mais visíveis perto do nascer do sol ou do pôr-do-sol. O mesmo vale para asteróides que também orbitam perto do sol.
Após 2021 PH 27 descoberta de, David Tholen, da Universidade do Havaí, mediu a posição do asteróide e previu onde ele poderia ser observado na noite seguinte. Subseqüentemente, em 14 de agosto de 2021, foi observado mais uma vez pelo DECam, e também pelos Telescópios Magalhães do Observatório Las Campanas, no Chile. Então, na noite do dia 15, Marco Micheli da Agência Espacial Européia usou a rede do Observatório Las Cumbres de telescópios de 1 a 2 metros para observá-lo do CTIO no Chile e da África do Sul, além de outras observações do DECam e Magellan, já que os astrônomos adiaram suas observações originalmente programadas para obter uma visão do asteróide recém-descoberto.
O asteróide de período orbital mais rápido do Sistema Solar foi descoberto no CTIO da NOIRLab usando a poderosa Câmera de Energia Escura de 570 megapixels (DECam) no Chile - o novo vizinho mais próximo do Sol. O asteróide foi fotografado dentro da órbita de Mercúrio e foi colorido de vermelho e azul para mostrar os dois momentos diferentes em que foi fotografado na noite de descoberta de 13 de agosto de 2021 - com apenas três minutos de intervalo. Crédito:CTIO / NOIRLab / NSF / DOE / DECam / AURA / S.S. Sheppard (Carnegie Institution of Science)
"Embora o tempo do telescópio para os astrônomos seja muito precioso, a natureza internacional e o amor pelo desconhecido tornam os astrônomos muito dispostos a substituir sua própria ciência e observações para acompanhar novos, descobertas interessantes como esta, "diz Sheppard.
Planetas e asteróides orbitam o Sol em órbitas elípticas (ou de formato oval), com o eixo mais largo da elipse tendo um raio descrito como o semi-eixo maior. 2021 PH 27 tem um semi-eixo maior de 70 milhões de quilômetros (43 milhões de milhas ou 0,46 au), dando-lhe um período orbital de 113 dias em uma órbita alongada que cruza as órbitas de Mercúrio e Vênus.
Pode ter começado a vida no cinturão de asteróides principal entre Marte e Júpiter e foi desalojado por distúrbios gravitacionais dos planetas internos que o puxaram para mais perto do sol. Sua alta inclinação orbital de 32 graus sugere, Contudo, que poderia ser um cometa extinto do Sistema Solar externo que foi capturado em uma órbita de curto período mais próxima ao passar perto de um dos planetas terrestres. As observações futuras do asteróide lançarão mais luz sobre suas origens.
Sua órbita provavelmente também é instável por longos períodos de tempo, e provavelmente irá eventualmente colidir com Mercúrio, Vênus ou o Sol em alguns milhões de anos, ou ser ejetado do Sistema Solar interno pela influência gravitacional dos planetas internos.
Os astrônomos têm dificuldade em encontrar esses asteróides internos porque, muitas vezes, eles estão ocultos pelo brilho do sol. Quando asteróides chegam tão perto de nossa estrela mais próxima, eles experimentam uma variedade de tensões, como tensões térmicas do calor do Sol, e tensões físicas das forças gravitacionais das marés. Essas tensões podem fazer com que alguns dos asteróides mais frágeis se rompam.
O asteróide de período orbital mais rápido no Sistema Solar foi descoberto no CTIO da NOIRLab usando a poderosa Câmera de Energia Escura de 570 megapixels (DECam) no Chile - o novo vizinho mais próximo do Sol. A ilustração mostra as localizações dos planetas e do asteróide na noite da descoberta de 13 de agosto de 2021, como eles seriam vistos de um ponto de vista no plano do Sistema Solar. A inclinação relativamente alta de 32 graus significa que o asteróide poderia ser um cometa extinto do Sistema Solar exterior que foi capturado em uma órbita de curto período ao passar perto de um dos planetas terrestres. Observações futuras lançarão mais luz sobre suas origens. Crédito:CTIO / NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva (Spaceengine)
"A fração de asteróides no interior da Terra e Vênus em comparação com o exterior nos dará uma visão sobre a força e a composição desses objetos, "diz Sheppard. Se a população de asteróides em órbitas semelhantes a 2021 PH 27 parece esgotado, poderia dizer aos astrônomos que fração de asteróides próximos à Terra são pilhas de entulho que estão frouxamente mantidas juntas, as opposed to solid chunks of rock, which could have consequences for asteroids that might be on a collision course with Earth and how we might deflect them.
"Understanding the population of asteroids interior to Earth's orbit is important to complete the census of asteroids near Earth, including some of the most likely Earth impactors that may approach Earth during daylight and that cannot easily be discovered in most surveys that are observing at night, away from the Sun, " says Sheppard. He adds that since 2021 PH 27 approaches so close to the Sun, "...its surface temperature gets to almost 500 degrees C (around 900 degrees F) at closest approach, hot enough to melt lead".
Because 2021 PH 27 is so close to the Sun's massive gravitational field, it experiences the largest general relativistic effects of any known Solar System object. This reveals itself as a slight angular deviation in the asteroid's elliptical orbit over time, a movement called precession, which amounts to about one arcminute per century.
The asteroid is now entering solar conjunction when from our point of view it is seen to move behind the Sun. It is expected to return to visibility from Earth early in 2022, when new observations will be able to determine its orbit in more detail, allowing the asteroid to get an official name.
