Asteroide em Júpiter / Asteroid strikes Jupiter

Sem aviso, um misterioso objeto atingiu Júpiter, em 19 de Julho de 2009, deixando uma marca escura do tamanho do Oceano Pacífico.

A mancha foi vista em primeira mão por um astrônomo amador, na Austrália, e logo em seguida, observatórios em todo o mundo, inclusive o Telescópio Espacial Hubble da NASA, estavam zerando na inesperada mancha.

Astrônomos já haviam visto antes esse tipo de evento cósmico. Cicatrizes similares haviam sido deixadas ao longo de uma semana, em Julho de 1994, quando mais de 20 fragmentos do Cometa P/Shoemaker-Levy 9 (SL9) mergulharam na atmosfera de Júpiter. O impacto de 2009 ocorreu durante a mesma semana, 15 anos mais tarde.

Astrônomos que compararam as imagens do Hubble de ambas as colisões dizem que o culpado pode ter sido um asteróide com cerca de 500 metros de diâmetro. As imagens, portanto, podem mostrar, pela primeira vez, o momento seguinte imediato ao impacto de um asteróide, em vez de um cometa, atingindo outro planeta.

Os choques contra Júpiter revelam que o sistema solar um lugar indisciplinado, onde eventos imprevisíveis podem ocorrer mais frequentemente do que antes se pensava. “Este episódio solitário nos pegou de surpresa, e só pudemos ver os momento seguintes ao impacto, mas, felizmente, nós temos as observações de 1994 do Hubble, que captaram toda a extensão do fenômeno do impacto, inclusive a natureza dos objetos a partir de observações anteriorres ao choque” diz a astrônoma Heidi Hammel, do Instituto de Ciências Espaciais, em Boulder, Colorado, chefe dos estudos do impacto contra Júpiter.

"O objeto que atingiu Júpiter desta vez deve ter sido pequeno, escuro e frio— em outras palavras, difícil d ver antes do impacto, não obstante o comprimnto de onda que usamos nas observações," completa Amy Simon-Miller, co-pesquisadora do Centro Goddard de Voo Espacial daNASA, em Greenbelt, Maryland. Em 2009 a equipe de Hammel fotografou imagens do local dos detritos com com a recém-instalada Câmera de Campo Amplo 3 no Hubble e a recém-reparada Câmera para Pesquisas Avançadas.

A análise revelou diferenças fundamentais entre as duas colisões (em 1994 e 2009), proporcionado pistas para o evento de 2009. Astrônomos viram um halo diferente ao redor dos locais do impacto de 1994 nas imagens ultravioleta do Hubble, evidência de fina poeira elevando-se após um choque de um fragmento de cometa. As imagens UV também mostraram um forte contraste entre os detritos gerados pelo impacto e as nuvens de Júpiter.

As imagens UV do Hubble do impacto de 2009 não mostraram nenhum halo e também revelaram que o contraste do local diminuiu rapidamente. Ambas as pistas sugerem uma falta de partículas leves, trazendo evidências circunstanciais de um impacto contra um asteroide sólido, em vez de um cometa poeirento.

A forma alongada do local do impacto recente também difere do choque de 1994, indicando que o objeto de 2009 desceu com um ângulo mais raso que o dos fragmentos do SL9. O corpo de 2009 também veio de uma direção diferente da dos pedaços do SL9. O espectro visível, todavia, era "praticamente idêntico nesse caso ao que vimos do SL9," diz Simon-Miller, que recalculou o espectro do SL9 para essa análise. "Nada surpreendente, porque a maior parte desses detritos que observamos é, na verdade, atmosfera queimada: hidrogênio, hidrocarbonetos, e fuligem.

É muito preta, como a fuligem a que estamos acostumados, e tem um espectro bem achatado." Analiando as temperaturas e o espalhamento dos detritos pelo local do impacto, Simon-Miller também determinou que boa parte dele estava localizada na estratosfera de Jupiter. "Baseado na temperatura, imaginamos como os ventos variavam com a altitude," explica. "E observando o movimento dos detritos, imaginamos sua altitude na atmosfera." O integrante da equipe Agustín Sanchez-Lavéga da Universidade do País Basco, em Bilbao, Espanha, e colegas, fizeram uma análise das possíveis órbitas que o objeto de 2009 poderia ter percorrido para colidir com Júpiter.

Seu trabalho indica que o objeto provavelmente veio da família de astros Hilda, um cinturão de asteróides secundário consisting em mais de 1.100 asteroides orbitiando as redondezas de Júpiter. O impacto de 2009 equivaleu a aluns milhares de bombas nucleares comuns explodindo, comparado às explosões dos fragmentos médios do SL9.

Os maiores fragmentos causaram explosões várias vezes mais poderosas que todo o arsenal nuclear da Terra geraria se fosse detonado todo de uma vez. O impacto recente sublinha o importante trabalho feito pelos astrônomos amadores. “Esse evento ilustra de uma bela maneira como astrônomos amadores e profissionais podem trabalhar em conjunto,” observa Hammel. O estudo da equipe de Hammel saiu na edição de 1º de junho do Astrophysical Journal Letters.

Without warning, a mystery object struck Jupiter on July 19, 2009, leaving a dark bruise the size of the Pacific Ocean. The spot first caught the eye of an amateur astronomer in Australia, and soon, observatories around the world, including NASA’s Hubble Space Telescope, were zeroing in on the unexpected blemish. Astronomers had witnessed this kind of cosmic event before.

Similar scars had been left behind during the course of a week in July 1994, when more than 20 pieces of Comet P/Shoemaker-Levy 9 (SL9) plunged into Jupiter’s atmosphere. The 2009 impact occurred during the same week, 15 years later. Astronomers who compared Hubble images of both collisions say the culprit may have been an asteroid about 1,600 feet (500 meters) wide.

The images, therefore, may show for the first time the immediate aftermath of an asteroid, rather than a comet, striking another planet. The Jupiter bombardments reveal that the solar system is a rambunctious place, where unpredictable events may occur more frequently than first thought.

“This solitary event caught us by surprise, and we can only see the aftermath of the impact, but fortunately we do have the 1994 Hubble observations that captured the full range of impact phenomena, including the nature of the objects from pre-impact observations” says astronomer Heidi Hammel of the Space Science Institute in Boulder, Colorado, leader of the Jupiter impact study.

"The object that hit Jupiter this time would have been small, dark, and cold—in other words, hard for us to see before the impact, regardless of which wavelength we used for observations," adds Amy Simon-Miller, a co-investigator at NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, US.

In 2009 Hammel’s team snapped images of the debris field with Hubble’s recently installed Wide Field Camera 3 and newly repaired Advanced Camera for Surveys. The analysis revealed key differences between the two collisions (in 1994 and 2009), providing clues to the 2009 event.

Astronomers saw a distinct halo around the 1994 impact sites in Hubble ultraviolet (UV) images, evidence of fine dust arising from a comet-fragment strike. The UV images also showed a strong contrast between impact-generated debris and Jupiter’s clouds. Hubble UV images of the 2009 impact showed no halo and also revealed that the site’s contrast faded rapidly. Both clues suggest a lack of lightweight particles, providing circumstantial evidence for an impact by a solid asteroid rather than a dusty comet.

The elongated shape of the recent impact site also differs from the 1994 strike, indicating that the 2009 object descended from a shallower angle than the SL9 fragments. The 2009 body also came from a different direction than the SL9 pieces. The visible spectrum, however, was "nearly identical in this case to what we saw for SL9," says Simon-Miller, who recalculated the SL9 spectrum for this analysis.

"This isn't surprising, because most of the debris we're looking at is actually burnt-up atmosphere: hydrogen, hydrocarbons, and soot. It's very black, just like the soot we're familiar with, and has a very flat spectrum." By analyzing the temperatures and the spread of debris around the impact site, Simon-Miller also determined that much of the debris was located high in Jupiter's stratosphere.

"Based on the temperature, we figured out how the wind changed with height," she explains. "And by looking at how the debris was moving, we figured out how high in altitude it must be." Team member Agustín Sanchez-Lavéga of the University of the Basque Country in Bilbao, Spain, and colleagues performed an analysis of possible orbits that the 2009 impacting body could have taken to collide with Jupiter.

Their work indicates the object probably came from the Hilda family of bodies, a secondary asteroid belt consisting of more than 1,100 asteroids orbiting near Jupiter. The 2009 strike was equal to a few thousand standard nuclear bombs exploding, comparable to the blasts from the medium-sized fragments of SL9.

The largest of those fragments created explosions that were many times more powerful than the world’s entire nuclear arsenal blowing up at once. The recent impact underscores the important work performed by amateur astronomers. “This event beautifully illustrates how amateur and professional astronomers can work together,” notes Hammel. The study by Hammel’s team appeared in the June 1 issue of The Astrophysical Journal Letters.