Crateras em Vesta e Ceres podem mostrar idade de Júpiter

(Engenharia & Astronomia) Cientistas usam a distribuição de crateras para calcular a idade da superfície de corpos rochosos. Mas como a idade dos planetas gasosos pode ser determinada?

Acredite ou não, possivelmente de crateras. Cientistas no Instituto Nacional de Astrofísica em Roma dizem que o padrão das crateras nos dois maiores asteróides no cinturão de asteróides, Vesta e Ceres, poderiam ajudar a mostrar quando Júpiter começou a se formar durante a evolução do Sistema Solar. O estudo que modela o histórico de crateramento dos dois asteróides – que acredita-se serem os mais antigos do Sistema Solar – indica que o tipo e distribuição das crateras mostrariam mudanças em diferentes estágios do desenvolvimento de Júpiter.

O estudo explora a hipótese que um dos asteróides, ou possivelmente ambos os objetos, foram formados ao mesmo tempo que Júpiter, e que o estudo dos seus históricos de crateramente poderia providenciar informações sobre o nascimento do planeta gigante.

A simulação da equipe descreveu a formação de Júpiter em três estágios: uma acreção inicial do seu núcleo seguido por um estágio de rápida acreção de gás. Isso foi seguido por um fase onde a acreção do gás é diminuida enquanto o planeta gigante atinge sua massa final. Durante as duas últimas fases, a gravidade de Júpiter começa a afetar objetos mais e mais distantes. Para cada uma dessas fases, a equipe simulou como Júpiter teria afetado as órbitas de asteróides e cometas do Sistema Solar interno e externo, e a probabilidade de terem movido em uma rota de colisão com Vesta ou Ceres.

“Nós descobrimos que o estágio do desenvolvimento de Júpiter fez uma grande diferença na velocidade dos impactos e na origem de potenciais objetos de impacto,” disse o Dr. Diego Turrini da equipe de pesquisa. “Quando o núcleo de Júpiter se aproximou de sua massa crítica, ele causou um alto aumento em impactos de rochas de baixa velocidade orbitando próximas a Vesta e Ceres, o que levou à uma intensa e uniforme distribuição de padrões de crateras. Essas colisões de baixa velocidade podem ter ajudado Vesta e Ceres a ganharem massa. Quando o núcleo de Júpiter se formou e o planeta começou a acretar gás rapidamente, ele defletiu objetos mais distantes em uma rota de colisão com Ceres e Vesta, e os impactos ficaram mais poderosos. Embora objetos rochosos do Sistema Solar interior são os colisores dominantes nesse estágio, as colisões de energia maior com corpos de gelo do Sistema Solar exterior fazem as maiores marcas.”

O terceiro estágio da formação de Júpiter é complicada por um período conhecido como o Cataclismo Lunar, que ocorreu por volta de 3,8 – 4,1 bilhões de anos atrás. Durante esse tempo, um número significante de objetos do Sistema Solar exterior, ricos em componentes orgânicos foram injetados em órbitas que cruzavam a órbita dos planetas gigantes e podem ter alcançado o Cinturão de Asteróides. Além disso, acredita-se que Júpiter tenha migrado para sua órbita nesse período , que teria causado um fluxo adicional de colisores em Vesta e Ceres.

A equipe terá uma oportunidade de confirmar seus resultados quando a missão espacial Dawn da NASA chegar à Vesta em 2011, e então irá para uma aproximação de Ceres em 2015. A missão Dawn irá colher informações da estrutura e da morfologia da superfície dos dois asteróides, e irá enviar imagens de alta resolução dos padrões das crateras. Embora acredita-se que os dois asteróides se formaram próximos um do outro, eles são bem diferentes. Vesta é um corpo rochoso, enquanto acredita-se que Ceres contém grandes quantidades de gelo.

“Se nós pudermos ver evidências de um padrão intenso e uniforme de crateras, elas irão apoiar a teoria que um ou ambos desses corpos menores se formaram durante as fases finais da acreção de Júpiter, desde que eles não foram obliterados pelo cataclismo lunar,” disse Turrini. “Dawn também irá medir concentrações de material orgânico, que irá nos dar mais informações sobre o histórico de colisões com corpos ricos em material orgânico do Sistema Solar externo.”

A eqiupe discutiu seus resultados no Congresso Europeu de Ciências Planetárias em Potsdam, Alemanha.