Osiris-rex da NASA revela segredos do asteróide Bennu

Os últimos 4,5 bilhões de anos foram um período bem solitário para o asteroide 101955 Bennu. Um impacto gigantesco nos primeiros dias do sistema solar quebrou uma rocha cósmica antiga em pedaços, ejetando poeira e detritos no vazio. A gravidade forçou a pilha de entulho a se aglutinar e, desde então, ela está vagando sozinha como “Bennu, a rocha espacial com a forma de um pião”. Por bilhões de anos, ele vagou ao redor do Sol entre a Terra e Marte, intocado e desacompanhado.

Até que a sonda Osiris-rex da NASA o encontrou em órbita em 3 de dezembro de 2018.

Depois de uma jornada de 27 meses da Terra, a espaçonave caçadora de asteróides da NASA se aproximou de Bennu para ver mais de perto. Bennu finalmente teve companhia. A espaçonave é parte de um plano ambicioso para trazer pedaços de Bennu à Terra, a primeira vez que uma missão da NASA tentou tal façanha.

Desde que chegou ao asteróide, Osiris-rex tem estado ocupada medindo e analizando o Bennu. Ela realizou sobrevôos de perto para obter uma visão de alta resolução da superfície e pegou o asteróide lançando destroços inesperadamente no espaço no final de 2019. Seus cinco instrumentos têm coletado dados, mapeado a superfície de Bennu e lentamente montando a história do asteróide. De onde veio? Do que isso é feito? Ele colidirá com a Terra? (Esse último não é provável, mas espera-se que Bennu passe perto do próximo século.)

Na quinta-feira, um conjunto de novos estudos, publicado nas revistas Science and Science Advances, lançou luz sobre essas questões, revelando mais sobre a superfície crivada de rochas de Bennu. Além disso, Osiris-rex permitiu um exame detalhado da cratera “Nightingale”, o alvo do assalto ousado de Osiris-rex marcado para 20 de outubro.

“Como um conjunto, esses papéis nos ajudam a preencher mais sobre a história de Bennu e nos permitem antecipar o que será retornado na amostra”, disse Hannah Kaplan, cientista espacial do Goddard Space Flight Center da NASA.

E a coleção de estudos ajuda a responder a perguntas ainda maiores sobre o início do sistema solar. Bennu pode parecer enfadonho, uma rocha espacial cinza opaca girando no infinito. Mas na verdade é uma mensagem em uma garrafa. À deriva nos mares cósmicos por eras, ele contém segredos e pistas sobre a formação e evolução do sistema solar encerrados em seu exterior rochoso.

Um náufrago

Bennu é, infelizmente, descrito como uma “pilha de entulho”. É quase tão largo e alto quanto o Empire State. À distância, parecia liso – mas conforme Osiris-rex se aproximava, a verdade se tornava mais clara. “Quando chegamos lá, descobrimos que a superfície estava coberta de pedras”, explica Kaplan.

Oficialmente denominado “Origens, Interpretação Espectral, Identificação de Recursos, Security-Regolith Explorer”, Osiris-rex tem circulado Bennu, usando a fraca gravidade do asteroide para contorná-lo, por quase dois anos. Nesse tempo, ele apontou uma série de instrumentos em sua superfície que podem ver na luz visível, infravermelho e raios-X. Na totalidade, eles permitem aos cientistas obter uma visão clara do asteroide e determinar os tipos de elementos e minerais embutidos nas rochas na superfície.

Em um estudo publicado na Science Advances, os tipos de rochas na superfície de Bennu são elucidados de forma mais clara. Usando as imagens térmicas e infravermelhas do Osiris-rex, os cientistas determinaram que Bennu é provavelmente composto de dois tipos de rochas com conteúdo mineral semelhante, mas propriedades de resistência diferentes. Os pesquisadores sugerem que as rochas “mais fracas” em Bennu provavelmente queimariam na atmosfera e é por isso que não encontramos meteoritos com exatamente as mesmas propriedades.

Comparar algumas das propriedades com meteoritos – pedaços de rocha espacial encontrados na Terra – ajuda a revelar detalhes sobre Bennu que são impossíveis apenas em órbita, diz Kaplan. “Se pudermos conectar Bennu a um meteorito específico ou conjunto de meteoritos, seremos capazes de desbloquear muitas informações novas”, observa ela. Se os pedregulhos mais fracos forem recolhidos durante a coleta de amostras pela Osiris-rex, podemos ter acesso a material que não está atualmente nas coleções de meteoritos da Terra.

Vermelho vs. azul

Uma das descobertas mais interessantes é a detecção de material de carbono na superfície de Bennu e ao redor da cratera Nightingale. Com base nas observações da Terra, esperava-se que Bennu tivesse alto teor de carbono, mas são as observações de Osiris-rex que confirmaram as suposições anteriores.

Em dois estudos, ambos publicados na Science, os pesquisadores foram capazes de detectar material contendo carbono em toda a superfície de Bennu e uma série de veios brilhantes com os sinais reveladores de minerais carbonatos. As veias nos falam sobre a água no início do sistema solar, de acordo com Kaplan.

“A água provavelmente fluiu por essas veias, depositando os carbonatos”, diz ela. Como se acredita que Bennu seja parte de um asteróide maior que percorreu o sistema solar em seus primeiros dias, isso ajuda a pintar uma imagem do corpo e do sistema de água que ele continha. “O tamanho das veias sugere que o sistema de fluido era grande, possivelmente com quilômetros de tamanho.”

Outro estudo também lança luz sobre este asteroide pai, examinando as variações de cor e refletância da superfície de Bennu. As imagens obtidas pela Osiris-rex podem ser processadas para destacar a superfície de Bennu em vermelho ou azul, que os pesquisadores usam para determinar a quantidade de luz solar que está sendo refletida.

Totalmente exposta ao espaço e sem proteção atmosférica, Bennu é atingido por micrometeoritos e pelo vento solar. Com o tempo, isso desgasta a superfície. Mas o desgaste de Bennu sugere que algo sobre o asteróide é diferente do que vemos em outros corpos cósmicos.

“Na superfície da lua e em muitos asteróides, observamos que o intemperismo espacial escurece e avermelha as superfícies”, explica Daniella DellaGiustina, cientista-chefe de processamento de imagens do Osiris-rex. “Em Bennu, no entanto, o oposto é verdadeiro – vemos que com o tempo Bennu se tornou mais brilhante e azul em resposta ao intemperismo espacial.”

Os pesquisadores descobriram que a superfície de Bennu é “altamente diversa” nesses comprimentos de onda, o que sugere uma colisão caótica entre seu corpo original e outro objeto. Essa colisão provavelmente expeliu material das profundezas do corpo original, onde diferentes processos geológicos estavam ocorrendo, lançando-os no vazio. Eventualmente, a gravidade os puxou para a configuração que vemos na superfície de Bennu hoje e é a razão pela qual não há um padrão discernível na composição de carbono em sua superfície.

Isso é um bom presságio para o próximo marco de Osiris-rex.

Pela superfície de Nightingale

O maior desafio para Osiris-rex ainda está por vir: ela deve roubar Bennu, usando comandos enviados de humanos na Terra para a espaçonave, a mais de 320 milhões de quilômetros de distância. Em 20 de outubro, o Osiris-rex começará sua descida, aproximando-se da cratera Nightingale para seu assalto.

“Passamos grande parte da missão em busca de um local seguro para a aterrissagem da espaçonave”, observa Kaplan. Os engenheiros da equipe identificaram Nightingale como um dos poucos locais onde as rochas não são tão abundantes e há uma abundância de material fino para coletar. Os resultados dos estudos Science and Science Advances fornecem um guia do que os pesquisadores devem esperar.

Seu mecanismo de aquisição de amostra Touch-And-Go (também conhecido como TAGSAM), um braço robótico com uma cabeça gigante do tamanho de um Roomba presa a uma extremidade, entrará em contato brevemente com a superfície. Ele vai liberar uma rápida explosão de gás nitrogênio, levantando poeira e detritos, que irá capturar e armazenar em uma cápsula. A NASA espera recuperar cerca de 60 gramas de Bennu, armazenando-o em uma cápsula que Osiris-rex enviará para casa.

Em 2023, a cápsula deve retornar à Terra, onde os cientistas serão capazes de examinar o material puro roubado da rocha espacial.

O lugar é um bom presságio para a equipe de pesquisa porque vai ajudar a responder a mais perguntas sobre a composição do asteroide que não podem ser respondidas durante a órbita da Osiris-rex. DellaGiustina diz que os pesquisadores “serão capazes de testar muitas das hipóteses que estabelecemos usando dados da espaçonave Osiris-rex.” A equipe também será capaz de comparar e contrastar suas descobertas com outra missão de retorno de amostra a um asteróide semelhante, conhecido como Ryugu. A Agência Espacial Japonesa retornará uma amostra de Ryugu para a Terra em 6 de dezembro.

À medida que os pesquisadores estudam o material devolvido de perto, no laboratório, começaremos a aprender um pouco mais sobre nosso lugar no cosmos e quão diferente era o sistema solar 4,5 bilhões de anos atrás. A “pilha de escombros” transformada em mensagem em uma garrafa terá sido destruída, seus segredos revelados. Normalmente, ficamos obcecados em asteroides apenas quando somos enganados e pensamos que eles podem colidir com a Terra por manchetes alarmistas. Mas Bennu – e Ryugu – estão nos ensinando exatamente como o sistema solar cresceu para ser o que é hoje. Não são apenas rochas cinzentas e opacas.

“Eles têm superfícies complexas que foram impressas por processos físicos que ocorreram no início do sistema solar”, diz DellaGiustina. “Quanto mais podemos aprender sobre eles, mais fácil é entender nossa própria história entre as estrelas e planetas.”