A análise comparativa dos alunos de asteróides primitivos fornece contexto para pesquisas futuras e futuras missões da NASA
Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público Os asteróides primitivos que Brittany Harvison, estudante de doutorado em física da UCF, estuda carregam consigo vestígios de suas origens e bilhões de anos da história do nosso sistema solar.
Harvison examinou uma biblioteca de dados de telescópios infravermelhos para analisar a composição espectral de 25 membros da família Erigone de asteróides primitivos e ajudar a preencher as lacunas na nossa compreensão da criação do nosso sistema solar.
Os dados sobre os asteróides Erigone, que estão localizados no principal cinturão de asteróides encontrado entre as órbitas de Marte e Júpiter, foram coletados como parte do projeto PRIMitive Asteroid Spectroscopic Survey (PRIMASS) co-liderado pelo cientista planetário da UCF Noemí Pinilla-Alonso.
O trabalho de Harvison, publicado na revista Icarus , estabelece as bases para pesquisas futuras e pode levar os cientistas mais perto de concluir se os asteróides trouxeram água para a Terra e, em caso afirmativo, quanto.
“Existem teorias de que a Terra poderia ter recebido uma fração da sua água de asteróides primitivos no início do sistema solar”, diz Harvison, que também é pesquisador do Florida Space Institute (FSI). "Uma grande parte destas teorias consiste em compreender como estes asteróides primitivos foram transportados para o caminho da Terra. Portanto, explorar asteróides primitivos no sistema solar hoje poderia ajudar a pintar um quadro do que estava a acontecer há tantos anos."
Alguns desses viajantes cósmicos, incluindo os asteróides da família Erigone, possuem silicatos hidratados. Os corpos hidratados existentes que continuam a se mover por todo o nosso sistema solar poderiam nos dizer mais sobre aqueles que colidiram com a Terra.
É uma das muitas questões pendentes que o trabalho de Harvison espera abordar.
“Queríamos principalmente ver se existiam famílias de asteróides primitivos semelhantes às famílias de asteróides Erigone e Polana”, diz Harvison. "Usamos a espectroscopia para estudar que tipos de minerais estavam na superfície para entender sua composição."
A partir do estudo, Harvison e seus coautores viram que as famílias Erigone e Polana são diferentes umas das outras no infravermelho próximo, mas que as outras famílias primitivas têm seus próprios níveis de cor vermelha em sua distribuição espectral, juntamente com seus próprios níveis únicos de hidratação.
Em outras palavras, as famílias primitivas do sistema solar interno apresentam uma variedade de vermelhidão e hidratação. A análise e a comparação mostram evidências de que essas famílias não estão ligadas aos grupos propostos do tipo Erígono ou do tipo Polana, desafiando as teorias anteriormente sustentadas sobre onde elas se enquadram. Além disso, um asteróide em particular, (52246) Donaldjohanson, parece pertencer à família Erigone com base em seu espectro.
Reunindo a história
Devido à importância de compreender a natureza dos objetos primitivos, numerosas naves espaciais têm como alvo asteróides primitivos, como o Hayabusa2 da JAXA e o OSIRIS-REx da NASA, que visitaram, estudaram e devolveram amostras de Ryugu e Bennu, respectivamente.
Bennu e Ryugu levaram os pesquisadores a estudar mais os asteróides primitivos e descobrir de onde eles vieram, diz Harvison.
Erigone foi uma das peças finais da grande biblioteca de dados PRIMASS que existia, mas ainda não tinha sido estudada, diz Harvison. PRIMASS visa compreender a diversidade de propriedades de superfície entre famílias colisionais primitivas no cinturão de asteroides e mapear sua composição.
Uma família colisional de asteróides refere-se a um grupo de asteróides que se acredita terem se originado da dissolução de um corpo parental maior devido a uma colisão. Os membros de uma família colisional fornecem informações sobre o interior do corpo intacto do qual faziam parte antes do impacto.
O projeto PRIMASS está caracterizando as famílias colisionais de asteroides primitivos no cinturão principal, e particularmente aqueles que poderiam ser a origem dos asteroides primitivos próximos à Terra, como Bennu e Ryugu.
As conclusões tiradas do estudo de famílias colisionais como Erigone são peças críticas do quebra-cabeça no esforço maior de compreensão da criação do nosso sistema solar.
“O objetivo maior era observar famílias primitivas na parte interna do cinturão principal de asteroides, onde se pensa que Ryugu e Bennu provavelmente se originaram”, diz ela. "A família Erigone foi a última peça do puzzle a ser colocada na biblioteca PRIMASS para fornecer um contexto completo sobre os asteróides primitivos nesta região e permitir que outros cientistas analisassem os dados."
A pesquisa de Harvison fornece um contexto suplementar para a próxima missão Lucy da NASA, que terá a espaçonave homônima visitando (52246) Donaldjohanson na primavera de 2025, antes de prosseguir para examinar oito objetos Trojan (rochas espaciais presas na órbita de Júpiter) de 2027 a 2033.
Olhando para o futuro
O coautor do estudo, Mário De Prá, cientista assistente do FSI, atuou como assistente de pesquisa e coorientador de Harvison. A coautora Pinilla-Alonso é consultora de pesquisa de Harvison e auxiliou Harvison em sua pesquisa.
Pinilla-Alonso diz que está muito feliz em ajudar Harvison e ver seu crescimento.
“Para mim foi um prazer ver o processo e o resultado final”, diz ela. “Ela me contatou no início da pandemia, quando estávamos todos trabalhando em casa, para expressar seu interesse em fazer doutorado aqui na UCF. Aqui estamos, cerca de três anos depois:ela fez um trabalho incrível e há mais para fazer. vir."
Pinilla-Alonso e Harvison dizem que ficaram surpresos por ninguém ter estudado a espectroscopia da família Erigone.
“Quando Brittany entrou neste projeto, vimos que faltava uma informação”, diz Pinilla-Alonso.
"A PRIMASS havia concluído a análise do visível e do infravermelho próximo de todas as famílias primitivas no cinturão interno, mas faltava uma família:Erigone. Isso foi muito importante porque era a família que poderia encerrar o aprendizado sobre o interior [ famílias do cinturão de asteróides]. Até que você faça a pergunta certa ou tenha as ferramentas, às vezes você não busca essa resposta. Mas, neste caso, fizemos as observações e ficou claro que precisávamos analisá-las.
O conhecimento adquirido com o estudo de Bennu, Ryugu e as famílias de asteróides primitivos Erigone e Polana servirá como um trampolim para futuras observações do Telescópio Espacial James Webb e missões da NASA.
“É um momento muito emocionante analisar todos esses novos dados, com mais por vir com o Telescópio Espacial James Webb”, diz Pinilla-Alonso. "Penso realmente que a maior descoberta ainda está por vir. Os dados que podemos recolher da Terra são limitados. Agora, temos a melhor ferramenta no espaço para continuar a aprender mais."
Pinilla-Alonso, Harvison e outros pesquisadores da FSI estão programados para começar a usar o JWST já neste verão para observar Erigone e outros asteroides primitivos e, ao longo de um período de cerca de dois anos, avaliar os espectros coletados.
Harvison mantém seu entusiasmo enquanto espera desenvolver suas análises e desvendar ainda mais as origens desses asteróides primitivos.
“Há um fascínio quando olho para estes dados e examino algo que está a milhões de quilómetros de distância”, diz Harvison. "Podemos olhar para trás milhares de milhões de anos e aprender a estrutura inicial e a composição do início do Sistema Solar, estudando a superfície destes asteróides. Isso sempre foi algo que me entusiasma."
