Em 2021 e 2023, a NASA lançará duas sondas espaciais chamadas Lucy e Psyche. Lucy visitará os asteróides Trojan, enquanto Psyche voará para um asteróide solitário de metal puro.
A NASA está atualmente desenvolvendo duas sondas espaciais - Lucy e Psyche - cuja missão é nos educar sobre como o sistema solar surgiu, visitando um total de oito asteróides orbitando Júpiter de 2025 a 2033.
Os nomes das sondas não foram escolhidos por acaso: "Lucy" é o nome dado aos restos mortais de nosso ancestral muito distante de 3,2 milhões de anos, e é muito adequado, explica o chefe do projeto "Lucy" Harold Levison:
"Esses pequenos asteróides são na verdade remanescentes da formação planetária, e é por isso que chamamos nossa sonda de Lucy em homenagem a um de nossos ancestrais humanos."
A sonda espacial "Psique" tem um nome diferente - em homenagem a esse asteróide solitário, consistindo quase exclusivamente em metal, para o qual voará.
Reino de Júpiter
Júpiter é o maior planeta do sistema solar com uma enorme gravidade correspondente ao seu tamanho. E com a ajuda deste poder, Júpiter controla asteróides por muitos quilômetros ao seu redor.
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Na mesma órbita de Júpiter, apenas 60 graus à frente e 60 graus depois do planeta, há muitos asteróides capturados por Júpiter, que se acumularam nos chamados pontos L4 e L5 de Lagrange (leia sobre os pontos de Lagrange no final do artigo).
Eles foram chamados de "Asteroides de Tróia" em homenagem à Guerra de Tróia. Os asteróides no ponto L4 Lagrange são nomeados em homenagem aos heróis gregos, e aqueles no ponto L5 são nomeados após os heróis de Tróia. No total, os dois grupos contêm até um milhão de asteróides, cuja magnitude ultrapassa um quilômetro quadrado.
Lucy será a primeira sonda espacial do mundo a visitar asteróides de Tróia, e esta visita, esperam os cientistas, lançará luz sobre a formação do sistema solar. Porque, embora os asteróides pertençam ao reino de Júpiter, eles são notavelmente diferentes de seus arredores e uns dos outros. Isso significa que eles provavelmente se formaram em vários lugares do sistema solar.
Quando o sistema solar era muito jovem, os planetas ainda não tinham suas órbitas modernas, eles apenas se moviam "ao acaso". Quando planetas grandes e pesados como Júpiter, Saturno, Urano e Netuno passaram, eles causaram o caos total entre os milhões de grandes e pequenos asteróides que também estavam no sistema solar.
Muitos desses asteróides foram geralmente lançados para fora do sistema solar e alguns deles foram capturados pelo poderoso Júpiter, e são eles que agora são chamados de asteróides de Troia.
A história do sistema solar
Harold Levison, do Projeto Lucy, colocou desta forma: “Uma das características marcantes dos asteróides de Tróia é que eles são muito diferentes. Quando olhamos para eles através de um telescópio daqui da Terra, vemos que eles têm cores e espectros muito diferentes. E, portanto, acreditamos que eles nos dirão algo sobre como o sistema solar se originou e se desenvolveu. Acreditamos que a diversidade se deva ao fato de os asteróides se formarem em diferentes locais do sistema solar com diferentes características físicas. Mas durante a evolução do sistema, eles viajaram por todo o lugar até completarem sua jornada em órbita ao redor de Júpiter."
Longa jornada "Lucy"
Acredite ou não, a sonda espacial Lucy também visitará os heróis gregos em L4 e os heróis troianos em L5. Esta é uma grande conquista, porque L4 e L5 estão localizados a uma distância de um bilhão de quilômetros um do outro, cada grupo em seu próprio lado de Júpiter, por assim dizer.
A sonda espacial será lançada em 2021 e a caminho de L4 em abril de 2025, ela passará por um pequeno asteróide, de apenas quatro quilômetros de tamanho, com o nome adequado 52246 Donaldjuhansson, que foi batizado em homenagem ao arqueólogo que encontrou os restos mortais do hominídeo Lucy na Etiópia em 1974. Parece que a trajetória do vôo de repente coincidiu muito bem com o nome da sonda - mas aqui eu tenho uma pergunta, a mesma equipe que está envolvida no Projeto Lucy deu o nome ao pequeno asteróide?
O problema é que "Lucy" voará por asteróides a uma velocidade de mais de 20.000 km por hora. Portanto, haverá muito pouco tempo para inspecionar cada asteróide individual.
A razão é que não há como dar a Lucy tanto combustível quanto a sonda precisaria para diminuir a velocidade e voar lentamente. A sonda espacial pesa 1.435 kg e a maior parte desse peso é composta por instrumentos, transmissores de rádio e painéis solares.
Em 2027, Lucy alcançará L4, onde orbitará quatro asteróides muito diferentes no próximo ano. A sonda espacial deixará L4 e continuará em uma poderosa curva através do sistema solar do ponto L4 ao ponto L5. Não é de todo estranho que esta viagem leve cerca de cinco anos e, em março de 2033, a sonda terá cerca de dois asteróides de 100 quilômetros quadrados de tamanho, orbitando um ao outro.
Esses asteróides binários raramente são encontrados no sistema solar interno, como regra, eles estão localizados no cinturão de Kuiper, além da órbita de Netuno - então aqui Lucy pode ter a oportunidade de olhar para asteróides que de outra forma estaríamos muito distantes obter.
Psique - um asteróide feito de metal
A jornada ao asteróide Psique tem um propósito diferente. Este corpo cósmico com 250 quilômetros quadrados de tamanho está localizado no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, ele gira em uma órbita ligeiramente alongada a uma distância de 2,5 a 3,3 unidades astronômicas (UA) do Sol, que o asteróide orbita em cinco anos …
Parece incrível, mas Psique é o único asteróide conhecido que supostamente é feito de metal puro. Há uma versão de que Psiquê começou sua existência como o núcleo de um pequeno planeta, que tinha pelo menos 500 km de diâmetro e, possivelmente, quase tão grande quanto Marte.
Quando o sistema solar ainda era uma "criança", havia muitas colisões entre planetas e asteróides, e há uma teoria de que o planeta, do qual Psiquê fazia parte, após uma ou várias colisões importantes perdeu sua concha rochosa, de modo que apenas o núcleo permaneceu.
O único problema com essa teoria notável é que os restos da concha deveriam ter sido preservados quase na mesma órbita da própria Psiquê, lembrando asteróides de rocha comuns. Mas nada disso foi encontrado.
Água superficial e núcleo de metal fundido
Em qualquer caso, Psiquê para nós é uma oportunidade única de ver como é o núcleo de metal do planeta. Sabemos que a Terra possui um núcleo de metal líquido que cria um campo magnético, mas não há como descer até ele. Mas podemos enviar uma sonda espacial em uma viagem de 300 milhões de quilômetros.
A sonda espacial Psyche será lançada em 2023 e atingirá sua meta em cinco anos. A sonda será guiada por uma unidade de íons, o que lhe dará a capacidade de entrar em órbita ao redor do asteroide Psiquê e estudá-lo de 2028 a 2030.
Será uma experiência excepcional, pois nunca vimos um planeta de metal puro antes. Qual é a aparência de uma cratera de impacto? As gotas de metal derretido, espalhadas com o impacto, terão tempo para se solidificar novamente antes de cair para trás?
Foi surpreendente encontrar vestígios de água na superfície, mas isso pode ser devido a colisões com pequenos asteróides contendo gelo.
Mas a questão mais importante, é claro, está relacionada ao magnetismo. Hoje, presume-se que o campo magnético nasce da rotação de núcleos de metal dentro de planetas grandes o suficiente para ter pelo menos parte do metal do núcleo derretido.
Psiquê com alto grau de probabilidade permaneceu de um planeta bastante pequeno, que provavelmente não tinha tamanho suficiente para um núcleo líquido. Portanto, é muito interessante descobrir se ela ainda tem vestígios de um campo magnético dos dias em que ainda era o centro do planeta, ou, como disse a especialista neste campo Lindy Elkins-Tanton: “Será que Psiquê se tornará um pequeno ímã de geladeira no meio do espaço?"
Pontos de Lagrange
Como todos os planetas do sistema solar, Júpiter tem cinco pontos chamados de Lagrange. Estes são os lugares onde o pequeno corpo seguirá o planeta de tal forma que do planeta parecerá imóvel.
Os asteróides que Lucy irá visitar estão localizados nos pontos L4 e L5, 60 graus antes e 60 graus depois de Júpiter, mas na mesma órbita do próprio planeta.
Movendo-se na mesma velocidade do planeta
Um equívoco comum é que as forças que afetam um pequeno corpo se equilibram nos pontos de Lagrange.
Isso não é verdade. Em cada um dos cinco pontos, um pequeno corpo é submetido à força da gravidade tanto do lado do planeta (aqui - Júpiter) quanto do lado do sol.
Esses cinco pontos diferem porque a soma dessas forças neles é tal que um pequeno corpo começa a girar em torno do Sol na mesma velocidade do planeta e, portanto, o segue.
Isso, no entanto, só funciona quando o corpo é tão pequeno que sua própria força gravitacional pode ser desprezada - e essa condição é perfeitamente preenchida pelos asteróides.
Pontos estáveis L4 e L5
L1, L2 e L3 são pontos instáveis, um pequeno corpo pode pular rapidamente deles. No entanto, é perfeitamente possível voltar a eles se usar um pouco de combustível.
L4 e L5 são estáveis, o que significa que se um corpo pequeno não atingir com precisão um dos dois pontos, ele pode orbitar ao redor do ponto.
É por isso que L4 e L5 no sistema Sol-Júpiter são tão grandes que podem acomodar mais de um milhão de asteróides. Os asteróides não estão localizados nos próprios pontos, mas em órbitas ao seu redor.
