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Ceres é um planeta anão no principal
cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter. Após o lançamento em 2021, o
Telescópio Espacial James Webb ajudará os pesquisadores a descobrir mais sobre
a formação do sistema solar observando objetos como Ceres no principal cinturão
de asteróides, com sua poderosa capacidade de infravermelho.
Créditos: Aplicações e desenvolvimento
de tecnologia de visualização da NASA (VTAD)
Pesquisadores observam asteroides distantes, alguns com luas, para aprender mais sobre a composição e a história do nosso Sistema Solar
Milhões de asteroides percorrem nosso sistema solar. Muitos estão agrupados entre Marte e Júpiter no cinturão de asteróides principal, enquanto outro grupo, conhecido como Trojans, lidera e segue Júpiter. O que esses pedaços de rocha, que circulam pelo Sistema Solar como carros de corrida, podem nos dizer sobre a formação do Sistema Solar? Pesquisas futuras com o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, liderado por Andrew S. Rivkin, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, produzirão novos dados que ajudarão os astrônomos a desvendar esses mistérios.
"O melhor dos asteróides é que existem muitos deles", disse Rivkin. "Isso significa que sempre há algo brilhante o suficiente e no lugar certo para Webb observar."
Rivkin está colaborando com Cristina A. Thomas, da Universidade do Norte do Arizona; Stefanie N. Milam, do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA; e Heidi Hammel, astrônomo planetário e vice-presidente de ciências da Associação de Universidades de Pesquisa em Astronomia (AURA) em Washington, DC, para observar esses asteroides sob luz infravermelha próxima e média.
O programa desta equipe adicionará muitas novas observações ao crescente corpo de pesquisa sobre asteroides e os ajudará a aprender mais sobre as origens e a composição dos asteroides, fornecendo pistas para a história de como os planetas se movimentavam no início do Sistema Solar.
O alvorecer do Sistema Solar
Imagine nosso Sistema Solar formado há 4,6 bilhões de anos: em torno de nosso jovem Sol, um disco de gás e poeira girava, condensando lentamente e criando pequenos objetos. Quando corpos maiores, como Júpiter e Saturno, começaram a se formar, eles coletaram grandes quantidades de gás, cada vez maiores. Logo, a influência gravitacional desses corpos maiores começou a esculpir o disco, criando lacunas.
Ao longo de milhões de anos, teorizou-se que Júpiter, Saturno, Urano e Netuno começaram a se mover de onde se formaram inicialmente para seus locais atuais, continuando a moldar o Sistema Solar interno e, eventualmente, bloqueando as sobras de rochas entre Marte e Júpiter em órbitas regulares. À medida que Júpiter se movia para dentro, mantinha esses pequenos objetos agitados, o que significava que eles não podiam se fundir tão facilmente um com o outro para, eventualmente, formar corpos maiores como planetas.
Essas sobras rochosas e confusas são asteroides. Os cientistas agora sabem que os asteroides eram os "blocos de construção" dos planetas internos rochosos. Alguns se formaram mais perto do Sol e outros se formaram mais distantes, o que significa que suas composições variam muito. Talvez o detalhe mais intrigante que os pesquisadores já tenham aprendido seja que muitos asteroides podem não ter se formado onde atualmente orbitam.
As estrelas do rock
Essa equipe de pesquisa planeja estudar cinco asteroides conhecidos, três no principal cinturão de asteroides e dois cavalos de Tróia, em comprimentos de onda no infravermelho próximo e médio para complementar e estender as observações de outras missões da NASA e testar novas técnicas com Webb.
Eles observarão esses asteroides em parte usando o Espectrógrafo Infravermelho Próximo de Webb ( NIRSpec ), um instrumento que quebra a luz em suas cores componentes para criar um espectro que os pesquisadores analisarão para aprender sobre a composição de cada objeto.
Um dos principais alvos no cinturão de asteroides principal é um planeta anão conhecido como Ceres, visitado pela sonda Dawn da NASA de 2015 a 2018. Ceres possui minerais contendo amônia em sua superfície, levando os pesquisadores a se perguntar se ele se formou mais longe no Sistema Solar ou se o planeta anão incorporou material de lugares mais distantes. Ao obter medições Webb em comprimentos de onda mais longos do que os obtidos por Dawn, a equipe poderá usar o conjunto de dados exclusivo e complementar para verificar se as conclusões anteriores sobre sua composição superficial estão corretas. Ao mesmo tempo, as observações ajudarão a estabelecer uma técnica para observar alvos que podem ser um pouco brilhantes demais para serem observados nesses comprimentos de onda com Webb. "Ao fazer a melhor ciência que podemos fazer com esse objeto brilhante, podemos abrir portas para novas oportunidades científicas com Webb para outros pesquisadores", disse Milam.
Pallas, o segundo maior asteroide do cinturão principal e candidato a planeta anão, é outro alvo importante. Por causa de sua órbita, Pallas seria muito difícil para uma espaçonave visitar. Ao observá-lo com Webb, essa equipe coletará dados sobre sua superfície e composição que são difíceis de obter. A equipe também comparará medidas de Pallas e outro candidato a planeta anão, Hygeia, com dados sobre Ceres, ajudando-os a identificar as semelhanças e diferenças de seus alvos. Essas comparações podem oferecer pistas sobre o histórico de formação desses blocos de construção dos planetas internos.
Os alvos de Trojan, Pátroclo e Hektor, são muito diferentes dos outros alvos de asteroides de Webb - não apenas devido à sua localização perto de Júpiter, mas porque eles também têm Luas. Hektor é um binário e sua lua orbita de perto. Em contraste, Pátroclo e sua lua têm mais espaço entre eles. "Webb nos permitirá investigar cada asteróide e lua separadamente", explicou Rivkin. "Ao estudar suas luas, também poderemos examinar como cada um desses binários se formou e comparar esses dois sistemas". Os dados também ajudarão os astrônomos a refinar modelos de como os asteroides Trojan foram capturados em suas órbitas atuais.
O principal cinturão de asteroides fica
entre Marte e Júpiter, e os asteroides Trojan lideram e seguem Júpiter. Os
cientistas agora sabem que os asteróides eram os "blocos de
construção" originais dos planetas internos. Os que restam são rochas
sem ar que não aderiram um ao outro para se tornarem corpos maiores à medida
que o Sistema Solar se formava 4,6 bilhões de anos atrás.
Créditos: NASA, ESA e J. Olmsted
(STScI)
Dados para toda a comunidade científica planetária
A equipe selecionou cuidadosamente as metas do programa, garantindo que seus dados aprimorassem os das missões e observatórios existentes e futuras. "Pátroclo, por exemplo, é um alvo da próxima missão Lucy da NASA", disse Thomas. “Também podemos comparar os dados da Webb com dados anteriores de observatórios terrestres. Haverá muitos dados complementares a serem examinados. ”
Ao desvendar a história desses asteroides em particular, a equipe de pesquisa espera aprender mais sobre o passado do nosso sistema solar. Eles enfatizam que o Webb oferece uma oportunidade única, não apenas devido à sua especialização em luz infravermelha, mas também porque alguns desses alvos são tão difíceis de observar em outras instalações. "Webb nos permite 'visitar' muito mais asteróides com observações de alta qualidade que não podemos obter com telescópios no solo", disse Rivkin.
O observatório também oferece novas oportunidades científicas. "Webb abrirá uma fronteira para todos os cientistas", explicou Milam. "Nossos dados levarão a novas perguntas e provocarão muitas novas idéias científicas para os astrônomos que estão pensando em usar o Webb no futuro."
Esta pesquisa está sendo conduzida como parte de um programa Webb Guaranteed Time Observations (GTO)
do Sistema Solar liderado por Heidi Hammel, cientista interdisciplinar da Webb. Foi fornecido tempo dedicado ao GTO aos cientistas que trabalharam com a NASA para desenvolver as capacidades científicas de Webb ao longo de seu desenvolvimento.
"O objetivo dessas investigações é garantir que não estamos apenas fazendo a melhor ciência possível, mas também preparando o terreno para a ciência que virá com a Webb no futuro", disse Hammel.
O Telescópio Espacial James Webb será o principal observatório de ciências espaciais do mundo quando for lançado em 2021. Webb resolverá mistérios em nosso Sistema Solar, olhará além para mundos distantes ao redor de outras estrelas e investigará as estruturas e origens misteriosas de nosso universo e nosso lugar. iniciar. Webb é um programa internacional liderado pela NASA com seus parceiros, a ESA (Agência Espacial Europeia) e a Agência Espacial Canadense.
Por Claire Blome
Instituto de Ciências do Telescópio Espacial
Editor: Lynn Jenner
Instituto de Ciências do Telescópio Espacial
Editor: Lynn Jenner
Fonte:
NASA / 24-05-2020
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-s-webb-will-study-the-building-blocks-of-our-solar-system
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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