Novo mistério descoberto em relação ao ativo Asteróide Phaethon

Com base em um novo estudo de como o asteróide Phaethon, da Terra, reflete a luz em diferentes ângulos, os astrônomos acreditam que sua superfície pode refletir menos luz do que se pensava anteriormente. Este é um mistério empolgante para a recém-aprovada missão DESTINY + para investigar quando ela passa por Phaethon.

A maneira como um objeto reflete a luz não depende apenas de seu albedo (a porcentagem de luz que ele reflete), mas também do ângulo de iluminação. Um efeito particular que os cientistas estão interessados ​​é como a polarização muda quando a luz solar reflete a superfície de um asteróide. Cientificamente, a luz é referida como ondas eletromagnéticas; as ondas criam mudanças nos campos elétrico e magnético. As direções dessas mudanças podem ser aleatórias ou alinhadas.

Quando os efeitos eletromagnéticos da luz estão alinhados, a luz é dita polarizada. Uma equipe internacional, incluindo astrônomos do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ), Universidade Nacional de Seul, Instituto de Tecnologia de Chiba e outros institutos, usou o Telescópio Pirka de 1,6 m no Observatório Nayoro, em Hokkaido, no Japão, para observar o asteróide próximo da Terra. (3200) Phaethon. Eles estudaram as mudanças na polarização da luz que refletiu em muitos diferentes ângulos de iluminação. Os resultados mostram que, em alguns ângulos, a luz refletida de Phaethon é a luz mais polarizada já observada entre pequenos corpos no Sistema Solar (Figura 1).

Figura 1: Polarização da luz refletida em função do ângulo de iluminação de Phaethon e outros objetos no Sistema Solar. Os círculos azuis são deste estudo em Phaethon. O círculo branco é uma observação prévia de Phaethon por outros autores (Fornasier et al., Astronomy & Astrophysics 455, 371-377, 2006).

Descoberto em 1983, Phaethon foi mostrado para ser o corpo dos pais da chuva de meteoros Geminídeos. A maioria dos corpos dos pais de meteoros são cometas, mas Phaethon não mostra atividade cometária típica. Em vez disso, é um asteroide ativo com ejeções de poeira confirmadas. Ele também tem uma cor surpreendentemente azul. O fato de sua luz refletida estar fortemente polarizada é mais um mistério em torno desse curioso asteróide.

Uma explicação possível para a forte polarização é que a superfície do Phaethon pode ser mais escura do que o esperado. Superfícies de asteróides são cobertas com entulho solto. Quando a luz refletida pela superfície áspera atinge outra parte da superfície e é refletida novamente antes de ser refletida em direção ao observador, essas múltiplas dispersões randomizam a polarização. O Dr. Ito, do NAOJ, um líder da equipe de pesquisa, explica: “Se o albedo é menor do que se pensava anteriormente, isso reduziria a eficácia de múltiplas dispersões; de modo que a luz fortemente polarizada que só foi refletida uma única vez dominaria ”.

Outras possibilidades que poderiam reduzir a eficácia de dispersões múltiplas são que os entulhos que cobrem a superfície de Phaethon podem ser compostos de grãos maiores, ou o material pode ser mais poroso que o esperado. Um mecanismo possível para produzir grãos grandes é a sinterização. A superfície do Phaethon pode ser aquecida até 1000 graus Celsius durante a sua passagem mais próxima do Sol. Esse aquecimento extremo pode causar sinterização na superfície de um asteróide, resultando em grãos mais grossos.

A sonda DESTINY + da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, programada para ser lançada em 2022, tirará fotos enquanto voa por Phaethon para ajudar os astrônomos a caracterizar melhor sua geologia de superfície.

Esses resultados de observação são publicados como Ito et al. “Extremamente forte polarização de um asteróide ativo (3200) Phaethon” na Nature Communications em 27 de junho de 2018.