Júpiter tem muito mais alem de suas 67 luas, ele também é acompanhado de dois gigantes conjuntos de asteroides que orbitam o sol na mesma região, que são lotados de tantos grandes objetos quanto o Cinturão de Asteroides. Esta semana a NASA anunciou uma missão que irá investigar esses asteroides troianos. Aqui o que você precisa saber sobre esse novo e empolgante projeto.

A NASA anunciou duas novas missões espaciais esta semana como parte do programa Discovery. Chamados Psyche e Lucy, esses projetos vão lançar naves espaciais para investigar asteroides, mas as missões são bem diferentes entre si. A sonda espacial Psyche vai visitar um asteroide de metal gigante em 2030, e Lucy vai investigar meia dúzia de asteroides troianos ao redor da órbita de Júpiter de 2027 a 2033. Ao explorar os troianos de Júpiter os cientistas vão ter um conhecimento melhor desses objetos e como eles se juntaram ao campo gravitacional de Júpiter, além de aprender mais sobre a composição química do começo do sistema solar.

Marte, Júpiter e a Terra tem seus próprios objetos troianos, mas Júpiter tem um enxame troiano como nenhum outro planeta. Conhecidos como troianos jovianos, eles se organizam em dois aglomerados gigantes, um na frente do gigante gasoso e o outro atrás. Esses dois aglomerados se juntam a Júpiter durante suas jornadas de 12 anos ao redor do Sol, sempre presos à influência gravitacional do gigante gasoso.

Em termos astronômicos, um troiano é qualquer objeto, seja asteroide, pequeno planeta ou lua, que segue a órbita de um objeto maior, como um planeta ou lua. Objetos troianos se localizam em dois dos chamados pontos lagrangianos de Júpiter, L4 e L5, que são focos no espaço onde a gravidade combinada de dois objetos equilibra a força centrífuga sentida por um terceiro objeto bem menor. No caso dos troianos jovianos, os dois objetos maiores são Júpiter e o Sol.

Em verde, os troianos jovianos são divididos em dois aglomerados, os “Gregos” na frente, e os “Troianos” atrás. (imagem: Ohio State University).

Batizadas como os famosos fósseis dos primeiros ancestrais humanos, a missão Lucy está marcada para ser lançada em 2021 (a sonda foi batizada como homenagem a Lucy porque irá investigar uma coleção de asteroides primordiais). Lucy vai passar pelo cinturão de asteroides em 2025, onde fará uma visita marcada a um asteroide de quatro quilometros chamado 52246 Donaldjohanson (batizado com o nome do descobridor de Lucy, Donald Johanson).

A nave espacial vai finalmente alcançar o sistema joviano em 2027, ou mais precisamente vai chegar no grande plano orbital de Júpiter nesse ano. Lucy não vai nem chegar perto de Júpiter durante sua missão, ela vai investigar pelo menos seis asteroides troianos dentro da órbita de Júpiter, incluindo um objeto do aglomerado frontal chamado Eurybates.

“Essa é uma oportunidade única”, anunciou o cientista chefe da missão Lucy, Harold F. Levison em uma declaração da NASA. “Pelos troianos serem resquícios do material primordial que formou os planetas exteriores, eles guardam provas vitais para decifrar a história do sistema solar”.

Para a sua missão, Lucy será equipada com uma versão mais recente dos instrumentos científicos RALPH e LORRI, que também podem ser vistos na sonda New Horizons; esses instrumentos de imagem serão os “olhos” de Lucy, fazendo escaneamentos termais e tirando fotos infravermelhas e de luz visível. A missão irá se beneficiar de experiências da missão OSIRIS-REx ao asteroide Bennu, aproveitando o instrumento OTES utilizado na missão e diversos membros do projeto (vários membros da missão New Horizon também farão parte do time). Um espectrômetro de emissão termal desenvolvido pela Arizona State University vai permitir à sonda a medir as temperaturas de superfície de cada asteroide. Lucy também vai usar seu sistema de telecomunicação para determinar a massa dos alvos troianos.

“Entender as causas das diferenças entre os troianos vai mostrar conhecimento único sobre as origens planetárias, a fonte dos materiais voláteis [moléculas como nitrogênio, água, dióxido de carbono e hidrogênio] e materiais orgânicos nos planetas terrestres, e a evolução do sistema planetário como um todo”, disse Catherine Olkin, a principal investigadora da missão.

Equipada com os instrumentos de observação, Lucy vai investigar pelo menos seis dos troianos de Júpiter. Como muitos asteroides de cinturão, os troianos de Júpiter formam famílias, então Lucy não vai precisar viajar muito longe para visitar objetos vizinhos. Posto isso, a NASA gostaria de visitar alguns asteroides específicos.

Impressão artística da missão Lucy (sem escala). (Imagem: Southwest Research Institute)

Não tem muito mais a ser dito sobre os troianos jovianos. O primeiro foi descoberto pelo astrônomo alemão Max Wolf em 1906, que confirmou a presença de um objeto de 350 km em frente a Júpiter. Nomeado “Aquiles”, seria o primeiro de muitos asteroides encontrados na órbita de Júpiter. Estudos posteriores revelaram o segundo aglomerado, menor do que o principal.

Até recentemente, astrônomos simplesmente sabia que Júpiter estava acompanhado de dois grandes aglomerados de asteroides. Em 2012, astrônomos usaram o Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) da NASA para observar os asteroides com mais detalhe, revelando a presença de objetos individuais. Os dois aglomerados troianos consistem predominantemente de rochas escuras e avermelhadas com uma superfície não refletora. Mais de 6 mil troianos jovianos foram documentados pelos astrônomos, mas o número total de objetos maiores de um quilômetro pode passar de um milhão. Esse é o número de asteroides maiores de um quilômetro do Cinturão de Asteroides.

O grande número de rochas significa que elas provavelmente vieram de fora do Sistema Joviano. Elas provavelmente existem desde os primeiros dias do Sistema Solar quando Júpiter ainda estava se formando. Elas não parecem asteroides do cinturão principal entre Marte e Júpiter, nem parecem com os objetos do Cinturão de Kuiper localizados na região externa além de Plutão. Eles parecem com asteroides tipo-D, objetos que apresentam uma cor vermelho escura e são formados por alguns dos materiais mais antigos do Sistema Solar. Esses objetos provavelmente foram capturados em suas órbitas durante os primeiros dias do Sistema Solar, ou mais tarde quando os maiores planetas migraram para dentro.

“Júpiter e Saturno estão em órbitas calmas e estáveis hoje em dia, mas no passado eles vagavam e interrompiam quaisquer asteroides que estavam em suas órbitas”, disse o cientista da WISE Tommy Grav back em 2012. “Mais tarde, Júpiter capturou esses asteroides troianos de volta, mas nós não sabemos exatamente da onde eles vieram. Nossos resultados sugerem que eles foram capturados das cercanias. Se for isso, é empolgante porque significa que esses asteroides podem ter sido feitos de material primordial dessa parte específica do Sistema Solar, algo que não conhecemos muito”.

A missão Lucy é importante, não somente pelo fato dos troianos jovianos serem difíceis de serem observados da Terra. Um aglomerado se localiza predominantemente no céu do norte do nosso planeta, enquanto o outro está no céu do sul, forçando observadores terrestres a usar pelo menos dois telescópios distintos. Esse não é um grande problema, mas apresenta complicações quando se compara os resultados de dois instrumentos diferentes e geralmente em épocas diferentes do ano.

Com Lucy se aproximando dos troianos nós teremos a primeira vista próxima desses asteroides, e nós conseguiremos confirmar suas composições químicas e formações. Essas missões nos ajudarão a entender os primeiros dias do Sistema Solar, e como Júpiter teve um papel único em seu desenvolvimento. Que comece a contagem regressiva para o lançamento em 2021”

Fonte: NASA I, II, III