03/10/2022 - 11:44
Dois dos grandes observatórios espaciais da Nasa, o Telescópio Espacial James Webb e o Telescópio Espacial Hubble, capturaram imagens de um experimento único da agência espacial americana, projetado para esmagar intencionalmente uma espaçonave em um pequeno asteroide no primeiro teste espacial do mundo para defesa planetária. Essas observações do impacto do Double Asteroid Redirection Test (DART) da Nasa marcam a primeira vez que Webb e Hubble observaram simultaneamente o mesmo alvo celestial.
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Em 26 de setembro de 2022, às 20h14 (horário de Brasília), o DART colidiu intencionalmente com Dimorphos, o asteroide-lua do asteroide Dídimo. Foi o primeiro teste do mundo da técnica de mitigação de impacto cinético, usando uma espaçonave para desviar um asteroide que não representa uma ameaça para a Terra e modificando a órbita desse objeto. O DART é um teste para defender a Terra contra potenciais perigos de asteroides ou cometas.
Trabalho conjunto
As observações coordenadas do Hubble e do Webb são mais do que apenas um marco operacional para cada telescópio – também há questões científicas importantes relacionadas à composição e história do nosso Sistema Solar que os pesquisadores podem explorar ao combinar as capacidades desses observatórios.
“O Webb e o Hubble mostram o que sempre soubemos ser verdade na Nasa: aprendemos mais quando trabalhamos juntos”, disse o administrador da Nasa, Bill Nelson. “Pela primeira vez, o Webb e o Hubble capturaram simultaneamente imagens do mesmo alvo no cosmos: um asteroide que foi impactado por uma espaçonave após uma jornada de 11 milhões de quilômetros. Toda a humanidade aguarda ansiosamente as descobertas do Webb, do Hubble e de nossos telescópios terrestres – sobre a missão DART e além.”
Observações conjuntas do Webb e do Hubble permitirão aos cientistas obter conhecimento sobre a natureza da superfície de Dimorphos, quanto material foi ejetado pela colisão e com que rapidez foi ejetado. Além disso, o Webb e o Hubble capturaram o impacto em diferentes comprimentos de onda de luz – o Webb em infravermelho e o Hubble em luz visível. Observar o impacto em uma ampla gama de comprimentos de onda revelará a distribuição dos tamanhos das partículas na nuvem de poeira em expansão, ajudando a determinar se ela lançou muitos pedaços grandes ou principalmente poeira fina. A combinação dessas informações, juntamente com observações de telescópios terrestres, ajudará os cientistas a entender com que eficácia um impacto cinético pode modificar a órbita de um asteroide.
Imagens antes e depois da colisão
O Webb fez uma observação do local do impacto antes que a colisão ocorresse, depois várias observações nas horas seguintes. Imagens da Near-Infrared Camera (NIRCam) da Webb mostram um núcleo firme e compacto, com plumas de material aparecendo como mechas saindo do centro de onde o impacto ocorreu.
Observar o impacto com o Webb apresentou às equipes de operações, planejamento e ciência de voo desafios únicos, devido à velocidade de viagem do asteroide pelo céu. À medida que o DART se aproximava de seu alvo, as equipes realizaram um trabalho adicional nas semanas que antecederam o impacto para habilitar e testar um método de rastreamento de asteroides que se movem três vezes mais rapidamente que o limite de velocidade original definido para o Webb.
“Não tenho nada além de uma tremenda admiração pelo pessoal das Operações da Missão Webb que tornaram isso uma realidade”, disse a investigadora principal Cristina Thomas, da Universidade do Norte do Arizona, em Flagstaff (EUA). “Planejamos essas observações há anos, depois em detalhes há semanas, e estou tremendamente feliz por isso ter se concretizado.”
Os cientistas também planejam observar o sistema de asteroides nos próximos meses usando o Mid-Infrared Instrument (MIRI) e o Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) do Webb. Os dados espectroscópicos fornecerão aos pesquisadores informações sobre a composição química do asteroide.
O Webb observou o impacto ao longo de cinco horas no total e capturou dez imagens. Os dados foram coletados como parte do Ciclo 1 do Programa de Observação de Tempo Garantido 1245 do Webb, liderado por Heidi Hammel, da Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia (AURA).
Movimento do material ejetado
O Hubble também capturou observações do sistema binário antes do impacto, e novamente 15 minutos após o DART atingir a superfície de Dimorphos. Imagens da Wide Field Camera 3 do Hubble mostram o impacto na luz visível. O material ejetado do impacto aparece como raios que se estendem do corpo do asteroide. O pico mais chamativo de material ejetado à esquerda do asteroide está na direção geral de onde o DART se aproximou.
Alguns dos raios parecem ser ligeiramente curvados, mas os astrônomos precisam dar uma olhada mais de perto para determinar o que isso pode significar. Nas imagens do Hubble, os astrônomos estimam que o brilho do sistema aumentou três vezes após o impacto e viram que o brilho se manteve estável, mesmo oito horas após o impacto.
O Hubble planeja monitorar o sistema Dídimo-Dimorphos mais dez vezes nas três semanas seguintes. Essas observações regulares, relativamente de longo prazo, à medida que a nuvem ejetada se expande e desaparece ao longo do tempo, pintarão uma imagem mais completa da expansão da nuvem desde a ejeção até o seu desaparecimento.
Visão sem precedentes
“Quando vi os dados, fiquei literalmente sem palavras, atordoado com o incrível detalhe do material ejetado que o Hubble capturou”, disse Jian-Yang Li, do Instituto de Ciências Planetárias (EUA), que liderou as observações do Hubble. “Sinto-me sortudo por testemunhar este momento e fazer parte da equipe que fez isso acontecer.”
O Hubble capturou 45 imagens imediatamente antes e depois do impacto do DART com o Dimorphos. Os dados do Hubble foram coletados como parte do Ciclo 29 Programa de Observadores Gerais 16674.
“Esta é uma visão sem precedentes de um evento sem precedentes”, resumiu Andy Rivkin, líder da equipe de investigação DART do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (EUA).
