Asteróides são um grupo numeroso de pequenos corpos (minor planets) com órbitas situadas na grande maioria no Cinturão Principal de Asteróides, entre as órbitas de Marte e Júpiter, a uma distância média da ordem de 2,8 unidades astronômicas (UA) do Sol. Mais de 12000 asteróides têm órbitas bem determinadas, dentre os 1 414 455 conhecidos, o maior (excluindo os planetas anões, que até 2006 também eram classificados como asteróides) Vesta, com 529 km de diâmetro médio e os menores com menos de 10 m. Eles orbitam o Sol aproximadamente na mesma direção dos planetas (de oeste para leste) e a maioria no mesmo plano. A partir de 1992 foram descobertos vários asteróides além da órbita de Netuno, chamados objetos transnetunianos. A maioria desses objetos têm órbitas alinhadas com a eclíptica, formando um anel em torno do Sol, a uma distância média de 40 UA, chamado "Cinturão de Kuiper". Os asteróides são menores do que a Lua.
O Cinturão de Asteróides principal contém asteróides com semi-eixo maior de 2,2 a 3,3 UA, correspondendo a períodos orbitais de 3,3 a 6 anos. Provavelmente mais de 90% de todos os asteróides estão neste Cinturão. Os grandes asteróides têm densidade da ordem de 2,5 g/cm3.
O maior objeto do Cinturão principal, e o primeiro asteróide conhecido é
Ceres,
descoberto em 1801 pelo italiano Giuseppe Piazzi (1746-1826),
com massa de um
centésimo da massa da Lua, e diâmetro de 939 km. Desde 2006 ele é classificado como um planeta anão. Nos anos 1800, os astrônomos estavam procurando insistentemente um planeta que, de acordo com a lei de Titius-Bode, deveria existir entre as órbitas de Marte e Júpiter. Piazzi achou que tinha encontrado tal planeta, mas em seguida as descobertas de novos "pequenos planetas" nessa região se multiplicaram, e todos foram agrupados sob o nome de "asteróides".
Pallas foi descoberto em 1802, por
Heinrich Wilhelm Mattäus Olbers (1758-1840) e
Juno em 1804 por Karl Ludwig Harding (1765-1834).
O asteróide Ida, com 50 km de diâmetro, foi fotografado em 1993
pela sonda Galileo e foi então descoberto que ele possui um
satélite, Dactyl, de 1,5 km de diâmetro, a
100 km de distância.
Aproximadamente 2% dos asteróides têm satélites.
Este cinturão foi predito pelos cálculos do astrônomo irlandês Kenneth Essex Edgeworth (1880-1972) em 1949 e do holandês Gerard Peter Kuiper (1905-1973) em 1951. Esta teoria reapareceu no início dos anos 1970, quando simulações numéricas provaram que os cometas de longo período, provenientes da Nuvem de Oort, não podem ser capturados pelos planetas gigantes do sistema solar para transformarem-se em cometas de curto período. Desde a primeira descoberta de um asteróide transnetuniano por David C. Jewitt & Jane X. Luu em 1992, foram descobertos mais de 1000 asteródes do Cinturão de Kuiper, a maioria com cerca de 100 km de diâmetro. Eris, descoberto em 2003, com 1163 km de raio, Plutão com 1188 km, Caronte, lua de Plutão, com 606 km, Makemake (2005 FY9) com cerca de 710 km, Haumea (2003 EL61) com cerca de 840 km, Sedna com cerca de 906 km, Orcus (2004 DW) com cerca de 460 km, Quaoar, com 600 km de raio, Ixion, com 710 km, Varuna (2000 WR106), com 362 km de raio e 2002 AW197, também com 362 km de raio, são alguns dos maiores objetos (planetas anões ou asteróides) do cinturão de Kuiper. Devem existir mais de 70 000 asteróides com mais de 100 km de diâmetro no cinturão de Kuiper.
O asteróide transnetuniano Ixion (2001 KX76)
, com 710 km de raio, desbancou Ceres como o maior asteróide
conhecido até então.
Na figura ao lado, as distâncias não estão em escala.
O asteróide Quaoar
foi descoberto em
2002 por Michael E. Brown e Chadwick Trujillo, do Caltech. Tem cerca de 1200 km de diâmetro e está localizado a cerca de 1,6
bilhões de km
além de Plutão, no cinturão de Kuiper.
Seu nome provisório foi 2002 LM60 (i=8,0° e=0,034; a=43,377 UA), mas os descobridores o chamaram de
Quaoar, "força de criação" na língua da tribo Tongva, os primeiros
habitantes da bacia de Los Angeles. Quaoar tem um satélite natural conhecido, Weywot, com cerca de 200 km de diâmetro.
Asteróides muito pequenos são chamados meteoróides.
Desde agosto de 2006 o sistema solar tem uma nova categoria de objetos, que são os planetas anões. Enquadram-se nessa categoria objetos que:
Plutão tem 5 satélites: Charon, Hydra, Kerberos descobertos em 2011, Nix e Styx, descobertos em 2012. Imagens de julho de 2012 obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble mostraram, além do satélite Caronte (Charon) descoberto em 1978, quatro outros objetos menores orbitando Plutão, chamados de Hydra (monstro com corpo de serpente e nove cabeças - S/2005 P1), Nix (deusa da escuridão, S/2005 P2), Kerberos P4, e Styx P5.
Meteoros são pequenos asteróides (meteoróides) que se chocam com a Terra. Ao penetrar na atmosfera da Terra geram calor por atrito com a atmosfera, deixando um rastro brilhante facilmente visível a olho nu, chamados de estrelas cadentes. O termo vem do grego meteoron, que significa fenômeno no céu. Existem aproximadamente 2000 asteróides com diâmetro maior de 1 km, que se aproximam da Terra, colidindo com uma taxa de aproximadamente 1 a cada 1 milhão de anos. 2 a 3 novos são descobertos por ano e suas órbitas são muitas vezes instáveis, devido a interações gravitacionais com os vários corpos (planetas e asteróides).
Meteoritos são meteoróides que atravessam a atmosfera da Terra sem serem completamente vaporizados, caindo ao solo. Do estudo dos meteoritos se pode aprender muito sobre o tipo de material a partir do qual se formaram os planetas interiores, uma vez que são fragmentos primitivos do sistema solar.
Existem 3 tipos de meteoritos: os metálicos, os rochosos, e os metálico-rochosos. Os rochosos são os mais abundantes, compreendendo 90% de todos meteoritos conhecidos. Um tipo de meteoritos rochosos são os condritos carbonáceos, que representam o tipo mais antigo de meteoritos, com aproximadamente 4,5 bilhões de anos e parecem não ter sofrido qualquer alteração desde a época de sua formação. Os metálicos são compostos principalmente de ferro e níquel. Na Terra caem aproximadamente 25 milhões por dia, a grande maioria com algumas microgramas.
Em agosto de 1996 cientistas da NASA revelaram evidências indiretas de possíveis fósseis microscópicos que poderiam ter se desenvolvido em Marte 3,6 bilhões de anos atrás, no meteorito marciano ALH84001. Sua denominação vem do fato de ter sido o meteorito número 001, colectado em 1984, na região chamada Allan Hills, na Antártica. Este meteorito, de 1,9 kilos, é um dos 30 meteoritos já coletados na Terra que acredita-se foram arrancados de Marte por colisões de asteróides. ALH84001 cristalizou-se no magma de Marte 4,5 bilhões de anos atrás, foi arrancado de Marte 16 milhões de anos atrás e caiu na Antártica 13 mil anos atrás. Ele mostra traços de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e depósitos minerais parecidos com os causados por nanobactérias na Terra e, portanto, indicando que poderia ter havido vida em Marte no passado remoto. Esta é a primeira evidência da possível existência de vida fora da Terra e levanta a questão de se a vida começou em outros pontos do Universo além da Terra, espontaneamente. Em outubro de 1996, cientistas ingleses descobriram traços de carbono orgânico em outro meteorito marciano, ETA79001, novamente uma evidência circunstancial para a qual vida é somente uma das possíveis interpretações. Entretanto muitos cientistas argumentam que os resíduos são na realidade partes de superfícies de cristais de piroxeno e carbonatos e não nanofósseis. A sonda Sojourner, da missão Mars Pathfinder de julho a setembro de 1997, comprovou que a composição química das rochas marcianas é de fato muito similar à composição dos meteoritos como o ALH84001.
A foto acima é da Meteor Crater, ou Cratera Barringer [Daniel Moreau Barringer (1860-1929), que demonstrou que a cratera era devido ao impacto de um meteorito], no Arizona, com 1,2 km de diâmetro e 50 mil anos.
Duas vezes no século XX grandes objetos colidiram com a Terra. Em 30 de junho de 1908, um asteróide ou cometa de aproximadamente 100 mil toneladas explodiu na atmosfera perto do Rio Tunguska, na Sibéria, derrubando milhares de km2 de árvores e matando muitos animais.
O segundo impacto ocorreu em 12 de fevereiro de 1947, na cadeia de montanhas Sikhote-Alin, perto de Vladivostok, também na Sibéria. O impacto, causado por um asteróide de ferro-níquel de aproximadamente 100 toneladas que se rompeu no ar, foi visto por centenas de pessoas e deixou mais de 106 crateras, com tamanhos de até 28 m de diâmetro e 6 metros de profundidade. Mais de 28 toneladas em 9000 meteoritos metálicos foram recuperados. O maior pedaço pesa 1745 kilos.
A cada dia a Terra é atingida por corpos
interplanetários, a maioria deles microscópicos, com uma
massa acumulada de 10 000 toneladas.
Um dos maiores meteorito no Brasil é o Bendegó, encontrado em 1784 no sertão da Bahia,
com 5360 kg, e 1,5m×0,65m, de ferro, níquel e cobalto. Existe registro na Encyclopedia of Metorites), do
Santa Catharina, com 7 toneladas, descoberto em
São Francisco do Sul, SC, em 1875. O Putinga, encontrado em 1937 próximo a Cruz Alta, no RS, pesa 300 kg e sua queda foi testemunhada por um casal de trabalhadores
rurais.
Outros grandes impactos sobre a Terra podem ter causado o rompimento do grande supercontinente, Pangea, 250 milhões de anos atrás, e outro há 13 mil anos, cerca de 10 mil a.C., no fim do último período glacial, quando os mamutes desapareceram.
Em geral, o número de satélites de um planeta está associado à sua massa. O maior satélite do sistema solar é Ganimedes, um dos quatro satélites galileanos de Júpiter, com raio de 2631 km. O segundo é Titan, de Saturno, com 2575 km de raio (5150 km de diâmetro). Ambos são maiores do que o planeta Mercúrio, que tem 2439 km de raio (4878 km de diâmetro). Note que a Lua, com 3475 km de diâmetro, é maior do que Plutão, que tem 2377 km de diâmetro.
Nome | Diâmetro | Massa | Densidade |
---|---|---|---|
(km) | (Lua=1) | (g/cm3) | |
Ganimedes | 5280 | 2,0 | 1,9 |
Titan | 5150 | 1,9 | 1,9 |
Calisto | 4820 | 1,5 | 1,9 |
Io | 3640 | 1,2 | 3,5 |
Lua | 3475 | 1,0 | 3,3 |
Europa | 3130 | 0,7 | 3,0 |
Tritão | 2710 | 0,3 | 2,1 |
Os três maiores satélites têm a mesma densidade e aproximadamente o mesmo tamanho e, portanto, devem ter a mesma composição química; provavelmente têm um interior estratificado, com um núcleo rochoso do tamanho da Lua cercado por uma camada espessa de gelo ou possivelmente água. Titan apresenta a notável característica de possuir uma atmosfera densa, rica em compostos de carbono e metano. Titan, como Vênus, é cercado por uma camada opaca de nuvens.
A maioria dos satélites revolve em torno do respectivo planeta no sentido de oeste para leste e a maioria tem órbita aproximadamente no plano equatorial de seu planeta.
Satélites pastoreiros do anél F de Saturno, Prometeu (o interno, 145×85×62 km) e Pandora (114×84×62 km), descobertos em 1980
pela sonda Voyager.
O mecanismo de "pastoreamento", em linhas gerais, funciona assim: a lua pastoreira
mais interna tem velocidade orbital maior do que a das partículas do anel, e
a lua pastoreira mais externa tem velocidade orbital menor (movimento kepleriano).
Quando a lua mais interna ultrapassa as partículas em um determinado ponto do
anel, lhes tranfere momentum angular, fazendo com que elas espiralem para uma
órbita mais externa. Por outro lado, as partículas do anel externo,
ao ultrapassarem a lua pastoreira externa, transferem para ela parte de seu
momentum angular, indo para uma órbita mais interna. Dessa maneira as partículas
ficam confinadas em um anel estreito e bem definido.
Os cometas constituem outro conjunto de pequenos corpos orbitando o Sistema Solar. Suas órbitas são em geral elipses muito alongadas. Eles são muito pequenos e fracos para serem vistos mesmo com um telescópio, a não ser quando se aproximam do Sol. Nessas ocasiões eles desenvolvem caudas brilhantes que algumas vezes podem ser vistas mesmo a olho nu.
Algumas vezes é observada também uma anti-cauda, isto é, uma cauda na direção do Sol. Essa cauda é um efeito de perspectiva, causado por partículas grandes (0,1 a 1 mm de diâmetro), ejetadas do núcleo, que não são arrastadas pela pressão de radiação do Sol, permanecendo na órbita.
Edmund Halley (1656-1742), astrônomo britânico amigo de Isaac Newton, foi o primeiro a mostrar que os cometas vistos em 1531, 1607 e 1682 eram na verdade o mesmo cometa e, portanto, periódico, que é desde então chamado de Cometa Halley.
Se um corpo pequeno apresenta uma atmosfera volátil visível,
chama-se cometa. Se não, chama-se asteróide.
A "Nuvem de Oort"
foi proposta em 1950 pelo astrônomo holandez Jan Hendrik Oort (1900-1989),
circundando o Sistema Solar. É composta por planetesimais de gelo, em órbitas com afélios a uma distância de
média de 50 000 UA do Sol (2000 a 200 000 UA), e
conteria 100 bilhões de núcleos cometários.
Eventualmente, a interação gravitacional com uma estrela
próxima, ou com outro cometa, perturbaria a órbita de algum cometa, fazendo com que ele
fosse lançado para as partes mais internas do Sistema Solar.
Uma vez que o cometa é desviado para o interior do sistema solar, ele não
sobrevive mais do que 1000 passagens periélicas antes de perder todos os
seus elementos voláteis.
Auto-teste de Corpos menores do Sistema Solar
O cinturão de restos gelados
chamado de Cinturão
de Kuiper, ao contrário da Nuvem de Oort, está no plano do
sistema solar, de 30 a 50 UA do Sol,
portanto logo após a órbita de
Netuno.
Luz Zodiacal
A reflexão da luz solar na poeira cometária, concentrada
na região do zodíaco perto do Sol, pode ser vista
em locais muito escuros, algumas horas após o pôr do Sol,
e antes do nascer.
Asteróides Próximos à Terra
Os asteróides próximos à Terra
(Near Earth Asteroides) são aqueles que têm
órbitas que os aproximam da Terra e portanto têm
maior chance de colidir com a Terra. A maioria têm
uma probabilidade de 0,5% de colidir com a Terra no próximo
um milhão de anos. O número total de asteróides
maiores que 1 km é da ordem de 1000 a 2000, que corresponde
a uma probabilidade de 1% de colisão no próximo
milênio.
A atmosfera da Terra não oferece proteção
para objetos maiores que 100 m de diâmetro.
Corpos maiores que 1 km causam efeitos globais na
Terra. Mesmo que caiam nos oceanos, as ondas gigantescas que causariam
destruiriam as cidades costeiras.
Número de asteróides que passam próximos à
Terra em relação a seu diâmetro, conforme
cálculos de David Rabinowitz et al. (2000), Nature, 403, 165.
Os círculos abertos mostram as observações.
Os quadrados e triângulos mostram a amostra corrigida pela
dificuldade de observar os mais fracos.
Efeito Yarkovsky
Além das alterações nas órbitas dos asteróides e cometas causadas por
interações gravitacionais entre eles e com os planetas, o
Efeito Yarkovsky,
proposto em 1900 pelo engenheiro russo Ivan Osipovich Yarkovsky (1844-1902)
e observado no asteróide 6489 Golevka por Steven R. Chesley, Steven J. Ostro,
David Vokrouhlický, David Capek, Jon D. Giorgini, Michael C. Nolan,
Jean-Luc Margot; Alice A. Hine, Lance A. M. Benner e Alan B. Chamberlin,
["Direct Detection of the Yarkovsky Effect via Radar Ranging to Asteroid 6489 Golevka", Science 302, 1739-1742 (2003)],
explica o deslocamento gradual pela reemissão assimétrica da luz absorvida do
Sol. Outra fonte de deslocamento é a emissão de jatos nos cometas.
Lixo Espacial
Desde o lançamento da Sputnik-1 pela URSS em 1957, mais de 15 mil sondas espaciais foram colocadas em órbita. 8800 ainda estão em operação. Alguns têm o tamanho de um ônibus, com o Envisat, lançado pelo
ESA em 2002 e desativado 10 anos depois. Muitas se romperam, gerando 36500 objetos maiores que 10 cm, 1 milhão de
objetos entre 1 e 10 cm, e 130 milhões entre 1 mm e 1 cm. Em 1996 um satélite militar francês orbitando a 660 km da Terra foi avariado por um fragmento, e caminhadas espaciais
já foram interrompidas por danos causados por lixo espacial.
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Astronomia e Astrofísica
Modificada em 21 out 2024