Mesmo com dados recolhidos vários meses antes do início do seu grande levantamento principal, o Observatório Vera C. Rubin já está a abalar ideias antigas sobre asteroides.
Um caso extremo na Cintura Principal de asteroides
Na Cintura Principal de asteroides, situada entre as órbitas de Marte e Júpiter, o telescópio detectou um asteroide de grandes dimensões a rodar a uma velocidade surpreendente. Chama-se 2025 MN45, tem 710 metros de diâmetro - e apresenta um período de rotação de apenas 1,88 minutos.
Este valor ultrapassa largamente a conhecida barreira de rotação de 2,2 horas, acima da qual se considera que asteroides com mais de 150 metros deveriam desfazer-se em fragmentos, uma vez que as forças centrífugas passariam a superar a suposta integridade estrutural do corpo.
Mais rotações “impossíveis” do que se esperava
Para além deste objecto, as observações identificaram mais 18 asteroides a rodar a velocidades elevadas consideradas “impossíveis”. Em conjunto, estes resultados sugerem que os asteroides podem ser muito mais resistentes do que os cientistas estimavam até aqui.
“A prevalência inesperada de asteroides com dimensões equivalentes a vários campos de futebol (diâmetro superior a 500 metros) que completam uma rotação completa no período extremamente curto de menos de dois minutos obriga-nos a refinar a nossa compreensão da formação e evolução das rotações dos asteroides”, escreve uma equipa liderada pela astrónoma Sarah Greenstreet, do Laboratório Nacional de Investigação em Astronomia Óptica-Infravermelha da Fundação Nacional de Ciência dos EUA.
Porque é tão difícil caracterizar estes pequenos mundos
No Sistema Solar existem mais planetas menores - isto é, fragmentos de corpos menores do que planetas “a sério” e que não são cometas - do que qualquer outro tipo de objecto. Muitas vezes, estes corpos conservam registos praticamente intactos da composição do Sistema Solar desde a época em que se formou.
Ainda assim, estudá-los com detalhe não é simples: são pequenos, escuros, estão longe e deslocam-se rapidamente. Por isso, é difícil construir catálogos pormenorizados com características como tamanho, forma e rotação.
Uma componente essencial da missão do Rubin será precisamente criar um inventário de asteroides mais completo do que qualquer outro, alargando de forma significativa o nosso conhecimento sobre estes objectos antigos e enigmáticos.
A barreira de rotação e a ideia dos “amontoados de detritos”
O telescópio começou a produzir resultados sólidos logo no seu período de observações pré-levantamento. Durante décadas, os astrónomos acreditaram compreender bem a velocidade máxima a que um asteroide pode rodar sem se desintegrar. A explicação assentava no facto de se pensar que a maioria dos asteroides são “amontoados de detritos” - agregados de seixos, poeiras e blocos rochosos, apenas frouxamente unidos pela gravidade.
Se um destes amontoados rodar demasiado depressa, essa união fraca deixa de ser suficiente perante a força centrífuga: o material tenderá a deslocar-se para fora e a separar-se.
Em contraste, uma massa única e coesa teria muito mais probabilidade de se manter íntegra; já um corpo formado por componentes pequenos, pouco ligados entre si, acabaria por se partir.
No caso de grandes asteroides da Cintura Principal, o ponto de ruptura foi estabelecido num período de rotação de cerca de 2,2 horas - um limite rígido proposto pela teoria nos anos 1990 e depois corroborado, em 2000, por observações da Cintura Principal que mostraram muito poucos objectos com mais de 150 metros a rodar mais depressa do que esse limiar.
A conclusão implícita era clara: a maioria dos asteroides seria mesmo constituída por amontoados de detritos e, embora pudessem existir corpos mais sólidos, acreditava-se que seriam raros.
O que o Rubin mediu: amostra, datas e números
A campanha observacional do Rubin decorreu em nove noites, entre 21 de Abril e 5 de Maio de 2025, período durante o qual foram recolhidos dados sobre cerca de 340.000 asteroides. A partir deste conjunto, Greenstreet e colegas determinaram as rotações de 76 asteroides - 75 na Cintura Principal e um na região próxima da Terra.
Desses 76, 19 apresentaram períodos de rotação inferiores à barreira: - 16 super-rotadores rápidos, com períodos entre 2,2 horas e 13 minutos; - 3 ultra-rotadores rápidos, com períodos inferiores a cinco minutos.
Porque é que isto é tão surpreendente
O resultado apanhou a comunidade de surpresa: a maioria dos rotadores rápidos detectados até hoje são asteroides próximos da Terra, mais perto do Sol. Pelo contrário, os asteroides da Cintura Principal eram considerados mais lentos e mais estáveis. Neste novo conjunto, apenas um dos objectos de rotação acelerada era um asteroide próximo da Terra.
O 2025 MN45 é, evidentemente, o caso mais extremo, mas os restantes não são menos relevantes. O facto de uma fracção tão grande da amostra desafiar a barreira de rotação sugere que poderemos ter subestimado de forma significativa a quantidade de asteroides da Cintura Principal com elevada densidade e grande integridade estrutural.
“É evidente que este asteroide tem de ser feito de um material com uma resistência muito elevada para se manter inteiro enquanto roda tão rapidamente”, afirma Greenstreet. “Calculamos que teria de ter uma resistência coesiva semelhante à da rocha sólida.”
O que isto pode significar para a história do Sistema Solar e para missões futuras
A possibilidade de existirem fragmentos de rocha sólida deste tipo é particularmente estimulante. Podem ser sobreviventes de colisões invulgarmente violentas ocorridas no caos do Sistema Solar primitivo, preservando estruturas internas que a maioria dos asteroides terá perdido há muito tempo.
Este cenário é promissor tanto para futuras observações do Rubin como para missões como a Lucy, uma sonda da NASA actualmente em curso para explorar asteroides de perto.
“Com composições potencialmente invulgares, estruturas internas e/ou histórias de formação”, escrevem os investigadores, “uma amostra muito maior destes asteroides de rotação extremamente rápida é muito provável que transforme a nossa compreensão das estruturas físicas dos asteroides e dos históricos de colisões e, em maior medida, a nossa compreensão da formação e evolução do Sistema Solar.”
Os resultados foram publicados na The Astrophysical Journal Letters.
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