Um asteróide chamado 16 Psyche tem sido particularmente eficaz a manter a comunidade científica em alerta. Durante anos, foi enviando sinais contraditórios sobre a sua verdadeira composição: algumas medições sugeriam uma grande abundância de metais valiosos, enquanto outras apontavam para um cenário bem mais complexo.
Circulam com frequência números impressionantes que atribuem ao Psyche uma “fortuna” astronómica, calculada a partir do valor estimado dos metais que o poderão constituir. Só que a história real é muito mais interessante - e muito mais científica - do que a manchete.
O asteróide Psyche tem cerca de 200 km de diâmetro (aproximadamente 124 miles) e encontra-se no cinturão principal entre Marte e Júpiter, uma região que partilha com mais de um milhão de outros corpos rochosos.
As primeiras hipóteses chegaram a defendê-lo como o núcleo exposto de um mundo jovem que se fragmentou. Dados mais recentes, no entanto, descrevem um retrato mais rico: uma mistura de metal e rocha, em que a textura da superfície parece estar ligada ao comportamento térmico.
Um novo olhar sobre o asteróide Psyche
Depois de anos de discussão, os investigadores recorreram ao conjunto de radiotelescópios ALMA, no Chile - com 66 antenas - para observar o próprio calor do Psyche.
A equipa mediu a radiação térmica em comprimentos de onda milimétricos e acompanhou como o asteróide aquecia sob a luz do Sol e arrefecia após o anoitecer.
Em vez das imagens desfocadas e reduzidas a um único “pixel”, comuns quando se observam asteróides distantes, foi possível criar um mapa de temperatura com cerca de 50 píxeis. Cada um representava uma área de aproximadamente 29 km × 29 km (cerca de 18 miles × 18 miles). Este salto de detalhe permitiu testar, com muito mais rigor, hipóteses concorrentes sobre a composição da superfície.
As variações de temperatura entre dia e noite foram suaves - mudanças de apenas alguns kelvins até valores baixos de dois dígitos em grande parte do terreno - o que sugere que a camada superficial resiste a aquecer e arrefecer rapidamente.
Isto traduz-se numa inércia térmica moderada a elevada e numa superfície relativamente compacta, em vez de fofa e poeirenta.
“Uma baixa inércia térmica está normalmente associada a camadas de poeira, enquanto uma inércia térmica elevada pode indicar rochas à superfície”, afirma Saverio Cambioni, investigador do Caltech. “No entanto, distinguir um tipo de paisagem do outro é difícil.”
O que mostram os dados
A inércia térmica, por si só, não resolve a questão do metal. Por isso, a equipa analisou também a emissividade - a eficiência com que a superfície emite calor num determinado comprimento de onda - e procurou sinais de luz térmica polarizada.
As medições indicaram uma emissividade baixa em comprimentos de onda milimétricos e mostraram que a emissão térmica do Psyche era 60% do que seria esperado para uma superfície com inércia térmica padrão.
Para que os modelos reproduzam estes resultados, é necessária uma fracção metálica importante. A conclusão é clara: o metal representa pelo menos 30% da superfície do Psyche.
Houve ainda um segundo indício, vindo da polarização. Os metais tendem a gerar sinais térmicos fortemente polarizados, mas no caso do Psyche a emissão polarizada ficou perto de zero.
Repensar a luz térmica
Isto não é uma contradição. Se existirem pequenos grãos metálicos dispersos no meio de rocha, podem baralhar a orientação da luz térmica antes de esta escapar, reduzindo a polarização observada mesmo quando o metal é abundante.
Como sublinha Katherine de Kleer, “Há muitos anos que sabemos que os objectos desta classe não são, de facto, metal sólido, mas o que são e como se formaram continua a ser um enigma.”
Os novos dados consolidam a natureza mista da superfície do Psyche e ajudam a explicar como a textura pode mascarar a polarização.
“Estas conclusões são um passo no sentido de resolver o mistério da origem deste objecto invulgar, que alguns consideraram ser um fragmento do núcleo de um protoplaneta malfadado”, explicam os autores do estudo.
Em particular, estes resultados corrigem uma suposição anterior: uma emissão térmica polarizada fraca nem sempre significa pouco metal, quando os grãos metálicos estão misturados com material rochoso.
Missão ao asteróide Psyche
A missão Psyche da NASA foi lançada em Outubro de 2023 para testar estas ideias de perto e separar factos de especulação sobre este mundo fora do comum. A sonda deverá chegar ao asteróide em 2029 e passar cerca de 21 meses a estudá-lo.
Para enviar dados para a Terra, os engenheiros integraram uma antena de alto ganho na nave e adicionaram dois painéis solares para alimentar a viagem, incluindo longos períodos longe do Sol. O sistema de voo recorre a propulsão eléctrica solar para navegar de forma eficiente no espaço profundo.
Quando entrar em órbita, o conjunto de instrumentos começará a trabalhar. Um imageador multiespectral fará imagens de alta resolução através de vários filtros, para mapear a geologia e procurar variações de composição.
Um espectrómetro de raios gama e de neutrões irá medir a distribuição de elementos à superfície. Um magnetómetro verificará a existência de magnetização remanescente, um sinal revelador de processos antigos semelhantes aos de um núcleo.
Um sistema de rádio em banda X acompanhará variações minúsculas no movimento da sonda para determinar o campo gravitacional do asteróide Psyche e inferir a sua estrutura interna.
O que os cientistas esperam descobrir
As perguntas científicas da missão são directas e ambiciosas. As equipas procuram determinar se o Psyche é um núcleo exposto ou outro tipo de corpo rico em metal; estimar a sua idade; cartografar a topografia com grande detalhe; e medir a composição elementar.
Em conjunto, estes resultados permitirão testar teorias sobre como os planetas rochosos cresceram e se separaram em crosta, manto e núcleo.
E mesmo que o Psyche não seja um núcleo “a descoberto”, essa resposta continua a ser crucial. Uma superfície consolidada, rica em metal, feita de rocha e grãos metálicos, guardaria um longo registo de aquecimento, impactos e alteração.
Esse registo pode revelar as condições do Sistema Solar interior na época em que os planetas se formaram e ajudar a ligar experiências laboratoriais com misturas metal–silicato a um objecto real que podemos estudar em órbita.
O nome do asteróide “Psyche”
Também conhecido como 16 Psyche, este asteróide foi descoberto em 1852 e recebeu o nome de uma figura da mitologia grega. Destaca-se por ser o maior asteróide conhecido do tipo M, uma classe frequentemente associada a composições ricas em metal.
Alguns investigadores propõem que o Psyche poderá ser muito antigo e que se formou mais perto do Sol antes de migrar para o cinturão principal. Outros mantêm a hipótese do núcleo exposto em aberto, mas admitem que qualquer material “de núcleo” estaria hoje misturado com rocha.
Avaliação de uma rocha espacial
De onde vêm as avaliações astronómicas atribuídas ao asteróide Psyche? Normalmente, usa-se um cálculo simples “de guardanapo”.
Parte-se do tamanho do Psyche e de uma estimativa plausível sobre o que o compõe. A sua massa total é de cerca de 2.4 × 10^16 toneladas métricas.
Se assumirmos que a mistura metálica se parece com meteoritos de ferro típicos (cerca de 91% de ferro, 9% de níquel e aproximadamente 0.6% de cobalto em massa), podemos associar a cada metal um preço básico aproximado com base no mercado actual.
Para simplificar: use-se cerca de $100 por tonelada para o ferro (perto do preço do minério de ferro), cerca de $15,000 por tonelada para o níquel e cerca de $48,000 por tonelada para o cobalto.
Depois faz-se a conta com estes valores redondos. Dois terços da massa do Psyche correspondem a cerca de 1.58 × 10^16 toneladas de metal.
Dessa parcela, o ferro seria cerca de 1.44 × 10^16 toneladas; a aproximadamente $100 por tonelada, dá perto de $1.5 quintillion. O níquel seria cerca de 1.36 × 10^15 toneladas; a aproximadamente $15,000 por tonelada, fica próximo de $20 quintillion. O cobalto seria cerca de 1.0 × 10^14 toneladas; a aproximadamente $48,000 por tonelada, dá cerca de $4.8 quintillion.
Somando tudo, obtém-se um número de manchete à volta de $27 quintillion. Vale lembrar: isto é uma fantasia de “massa × preço de etiqueta”. Mineração real implicaria custos e limitações enormes e, além disso, despejar tanto metal no mercado faria os preços cair drasticamente. Ainda assim… é divertido imaginar.
Porque é que o asteróide Psyche é importante
Não conseguimos recolher amostras directas do núcleo da Terra, apesar de os núcleos influenciarem tudo, desde campos magnéticos a actividade vulcânica. Um asteróide rico em metal funciona como um laboratório natural para estudar esses processos numa escala mais pequena.
Ao ligar química mineral a gravidade, magnetismo e textura superficial, os cientistas podem confrontar modelos de formação de núcleos com um objecto real. As implicações vão muito além de um único asteróide, estendendo-se à história de Mercúrio, Vénus, Terra e Marte.
Esta nova leitura dos sinais do Psyche cria uma base cuidadosa para interpretar outros mundos observados a milhões de quilómetros de distância.
Com um orbitador a caminho e um conjunto completo de instrumentos pronto a operar, a área passa a ter o necessário para transformar pistas remotas numa narrativa completa e testável.
O estudo completo foi publicado na Planetary Science Journal.
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