A ameaça invisível dos asteroides co-orbitais de Vênus para a Terra

Asteroides próximos da Terra e a meta do Congresso dos EUA

Há duas décadas, o Congresso dos EUA determinou que a NASA identificasse 90% dos asteroides próximos da Terra que representassem perigo. Desde então, houve avanços na descoberta desses corpos que orbitam o Sol e chegam a passar a até 1,3 unidades astronómicas (ua) da Terra.

Mesmo assim, pode ser necessário alargar o alcance das buscas: astrónomos têm encontrado asteroides co-orbitais de Vénus que, em certas condições, também podem ameaçar o nosso planeta.

Asteroides co-orbitais de Vénus: a ameaça “invisível”

Um estudo recente procura estimar quantos desses asteroides podem existir em co-orbita com Vénus e quais são as melhores formas de os detetar. O problema é que muitos ficam escondidos pelo brilho do Sol e, por isso, escapam às tentativas de observação. No fim, tudo depende das janelas de observação e de como a luminosidade aparente desses objetos varia.

A pesquisa chama-se “A ameaça invisível: avaliando o perigo de colisão representado pelos asteroides co-orbitais de Vénus ainda não descobertos” e foi submetida à revista Astronomia e Astrofísica. O autor principal é Valerio Carruba, professor assistente na Universidade de São Paulo, no Brasil. Por enquanto, o artigo está disponível em arxiv.org.

“Vinte asteroides co-orbitais de Vénus são atualmente conhecidos”, escrevem os autores. “O estado co-orbital protege esses asteroides de aproximações próximas a Vénus, mas não os protege de encontros com a Terra.”

Eles explicam que os co-orbitais de Vénus entram na categoria de asteroides potencialmente perigosos (PHA) quando têm “um diâmetro mínimo de cerca de 140 metros e passam a menos de 0,05 unidades astronómicas (ua) da órbita da Terra”.

A questão central é simples: esses objetos representam, de facto, um risco de colisão com a Terra?

“Nós pretendemos avaliar a possível ameaça que a população ainda não detetada de co-orbitais de Vénus pode representar para a Terra, e investigar a sua detetabilidade a partir de observatórios terrestres e espaciais”, afirmam os autores.

Órbitas caóticas e o que a excentricidade revela

Entre os 20 asteroides já conhecidos, apenas um tem excentricidade orbital abaixo de 0,38. Isso é coerente, porque asteroides com órbitas mais “abertas” aproximam-se mais da Terra e tendem a ser mais fáceis de encontrar. Assim, é provável que exista um viés observacional por trás dessa deteção. O lado mau é que isso também sugere a possibilidade de haver muitos outros com excentricidades pequenas, mas extremamente difíceis de detetar.

Outro ponto que complica a avaliação do risco é que a dinâmica desses co-orbitais não é estável no longo prazo.

“Os asteroides co-orbitais de Vénus são altamente caóticos, com tempos de Lyapunov da ordem de 150 anos”, explicam os autores. O tempo de Lyapunov indica quanto tempo demora até que a órbita de um objeto se torne imprevisível devido à dinâmica caótica.

Na prática, isso quer dizer que analisar uma única solução orbital não diz muito sobre como ela vai evoluir além de cerca de 150 anos. Por isso, os autores defendem que um estudo estatístico com asteroides “clones” oferece um retrato mais robusto.

Para isso, os investigadores montaram uma grelha com diferentes inclinações orbitais e preencheram-na com 26 asteroides clonados, cada um com características orbitais distintas. Em seguida, integraram essas órbitas juntamente com as órbitas dos planetas do Sistema Solar ao longo de 36.000 anos simulados. Depois, verificaram se algum dos clones teria um encontro próximo com a Terra.

“Existe uma faixa de órbitas com excentricidade < 0,38, maior em baixas inclinações, na qual co-orbitais de Vénus podem representar um perigo de colisão para a Terra”, escrevem.

Observatório Vera Rubin, janelas de observação e o brilho do Sol

Na etapa seguinte, a equipa avaliou se esses objetos poderiam ser observados a partir da Terra com o futuro Observatório Vera Rubin. A conclusão é que, por causa do clarão solar, eles só ficam visíveis de forma intermitente. Em geral, essas janelas de observação acontecem quando os objetos se aproximam do ponto de maior proximidade em relação à Terra.

“A combinação de restrições de elevação e limitações de elongação solar restringe as nossas observações a períodos específicos ao longo do ano”, apontam os autores. A elongação solar é a distância angular entre um desses asteroides e o Sol, medida do ponto de vista da Terra.

Os resultados reforçam como pode ser complicado encontrar esses asteroides potencialmente perigosos a partir de observatórios terrestres. Uma alternativa seria observar a partir do espaço, mais perto da órbita de Vénus.

Observações a partir da órbita de Vénus e propostas de missão

“Contudo, observações realizadas a partir da órbita de Vénus, posicionadas voltadas para longe do Sol, podem melhorar a deteção desses corpos”, explicam os investigadores. Eles mencionam várias propostas de missão, incluindo órbitas halo nos pontos de Lagrange L1 ou L2 do sistema Sol-Terra ou Sol-Vénus.

Sabe-se que existem asteroides com probabilidades relevantes de atingir a Terra. Alguns são grandes o suficiente para devastar cidades inteiras. Mesmo um asteroide relativamente pequeno, com 150 metros de diâmetro, pode colidir com uma energia equivalente a centenas de megatoneladas de TNT.

Isso é milhares de vezes mais forte do que as bombas atómicas lançadas durante a Segunda Guerra Mundial.

“Entre esses, co-orbitais de Vénus com baixa excentricidade colocam um desafio único, devido às dificuldades em detetar e acompanhar esses objetos a partir da Terra”, escrevem os autores na conclusão.

O Observatório Vera Rubin deve identificar muitos asteroides durante as suas operações regulares de varrimento. Ainda assim, localizar asteroides potencialmente perigosos em co-orbita com Vénus pode exigir um esforço direcionado.

“Embora levantamentos como os do Observatório Rubin possam conseguir detetar alguns desses asteroides num futuro próximo, acreditamos que apenas uma campanha observacional dedicada, a partir de uma missão espacial perto de Vénus, poderia mapear e descobrir todos os PHA ainda ‘invisíveis’ entre os asteroides co-orbitais de Vénus”, concluem os investigadores.

Este artigo foi publicado originalmente pelo portal Universo Hoje. Leia o texto original.

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