A forma como um asteroide gira — seja suavemente em seu eixo ou em uma queda caótica — depende de quantas vezes ele foi atingido por outros objetos no espaço. No Encontro Conjunto EPSC-DPS2025 em Helsinque, pesquisadores apresentaram novas descobertas com base em dados da missão Gaia da Agência Espacial Europeia, que revelam essa relação. O estudo também fornece novas informações sobre a composição dos asteroides, informações que podem ser vitais se algum objeto ameaçador for descoberto em rota de colisão com a Terra.
“Ao aproveitar o conjunto de dados exclusivo do Gaia, ferramentas avançadas de modelagem e A.I., revelamos a física oculta que molda a rotação dos asteroides e abrimos uma nova janela para os interiores desses mundos antigos”, disse o Dr. Wen-Han Zhou, da Universidade de Tóquio, que apresentou os resultados no EPSC-DPS2025.
O levantamento de todo o céu realizado pelo Gaia criou um vasto catálogo de curvas de luz de asteroides, que rastreiam as mudanças de brilho à medida que os asteroides giram. Quando os pesquisadores compararam esses padrões de rotação ao tamanho dos asteroides, notaram uma lacuna surpreendente separando dois grupos distintos.
Sob a liderança de Zhou, que conduziu grande parte da pesquisa no Observatoire de la Côte d’Azur na França, a equipe determinou a origem dessa divisão e resolveu vários mistérios de longa data sobre a rotação de asteroides.
“Construímos um novo modelo de evolução da rotação de asteroides que considera a luta entre dois processos-chave, nomeadamente colisões no Cinturão de Asteroides que podem chocar asteroides em um estado de queda, e a fricção interna, que suaviza gradualmente sua rotação de volta a uma rotação estável”, disse Zhou. “Quando esses dois efeitos se equilibram, eles criam uma linha divisória natural na população de asteroides.”
Usando aprendizado de máquina, a equipe de Zhou comparou os dados dos asteroides do Gaia com seu modelo teórico e descobriu que a posição da lacuna correspondia quase perfeitamente às previsões do modelo.
Asteroides abaixo da lacuna tendem a rotacionar de maneira irregular e lenta, com períodos de rotação abaixo de 30 horas. Aqueles acima dela rotacionam mais rapidamente e de forma mais estável.
Cientistas há muito se perguntam por que tantos asteroides balançam em vez de girar suavemente, e por que os menores são especialmente propensos a um movimento lento e errático. A análise de Zhou mostra que tanto colisões quanto a luz do sol contribuem. O movimento de queda começa quando um asteroide que gira lentamente é desalinhado por um impacto.
Ordinary, a luz do sol seria esperada para acelerar a rotação de um asteroide ao longo do tempo. À medida que a luz do sol aquece a superfície do asteroide, o calor absorvido é posteriormente reemitido como radiação infravermelha, produzindo um impulso sutil que altera gradualmente sua rotação. Para asteroides girando em um único eixo, esse processo ocorre de maneira consistente, de modo que o efeito se acumula e pode aumentar a taxa de rotação.
No entanto, asteroides em queda experimentam esse processo de forma desigual. Como sua rotação é caótica, o calor é absorvido e liberado de regiões continuamente em mudança. As forças resultantes se cancelam, impedindo qualquer acúmulo consistente de momento. Esses objetos, portanto, permanecem na zona de rotação lenta identificada nos dados do Gaia.
Essa descoberta oferece mais do que apenas uma visão teórica. Ao vincular o comportamento de rotação à estrutura interna, os pesquisadores podem inferir se um asteroide é sólido ou feito de detritos frouxamente ligados. Os dados do Gaia sugerem que muitos são porosos, com cavidades e espessas camadas de poeira e rocha (regolito).
Conhecer a estrutura interna de um asteroide é crítico para a defesa planetária. Um monte de detritos responderia de maneira muito diferente a um impacto, como o teste DART da NASA, do que um corpo denso e sólido. Com esse método, os astrônomos podem em breve construir um catálogo detalhado dos interiores dos asteroides — conhecimento que pode um dia ser essencial para desviar com segurança um objeto perigoso.
“Com levantamentos futuros como o Legado do Observatório Vera C. Rubin (LSST), poderemos aplicar esse método a milhões de asteroides, refinando nossa compreensão de sua evolução e composição,” disse Zhou.
