Asteroides co-orbitais de Vênus: a população “invisível” que pode ameaçar a Terra

É possível que estejamos deixando passar uma população inteira de asteroides potencialmente perigosos para a Terra por um motivo simples: eles são extremamente difíceis de observar.

Na região do espaço partilhada com a órbita de Vênus, centenas de asteroides ainda não descobertos podem estar a orbitar o Sol, fora do nosso campo de detecção sobretudo por causa da sua posição.

Como esses corpos estão mais próximos do centro do Sistema Solar do que a Terra, para os enxergar precisamos apontar os instrumentos na direção do Sol - e, nesse cenário, qualquer luz refletida por eles acaba “apagada” pelo brilho intenso solar.

O que são os asteroides co-orbitais de Vênus (e por que quase não os vemos)

“Nosso estudo mostra que existe uma população de asteroides potencialmente perigosos que não conseguimos detectar com os telescópios atuais”, explica o astrónomo Valerio Carruba, da Universidade Estadual Paulista (Brasil).

Segundo ele, esses objetos orbitam o Sol, mas não pertencem ao cinturão de asteroides situado entre Marte e Júpiter. Em vez disso, estão muito mais perto, em ressonância com Vênus. E, justamente por serem tão complicados de observar, permanecem invisíveis - embora possam representar um risco real de colisão com o nosso planeta num futuro distante.

Esses corpos não são apenas uma hipótese. Até agora, astrónomos já identificaram 20 asteroides co-orbitais de Vênus. “Co-orbital” não significa que eles orbitam Vênus em si; na prática, eles circulam o Sol sincronizados com a órbita do planeta, num comportamento que pode incluir trechos à frente de Vênus, trechos atrás e também cruzamentos repetidos da trajetória venusiana, em padrões complexos.

Excentricidade e instabilidade: por que as órbitas são caóticas

O que se sabe sobre esses objetos indica que eles não são exatamente estáveis: a dinâmica é altamente caótica, e o desenho das órbitas que eles traçam ao redor do Sol muda em escalas relativamente curtas, em média a cada 12.000 anos. Além disso, as suas trajetórias só podem ser previstas com confiança por cerca de 150 anos à frente.

Em transições aleatórias do formato orbital, um asteroide pode “escapar” de uma configuração relativamente estável associada a Vênus e aproximar-se da Terra, chegando perto o suficiente para representar perigo. Em alguns casos, eles podem até cruzar o caminho orbital do nosso planeta.

Riscos à Terra dos asteroides co-orbitais de Vênus

Cientistas consideram que os objetos já conhecidos sejam apenas a ponta do iceberg da população de co-orbitais de Vênus - e que o grosso ainda esteja ausente dos catálogos.

“Asteroides com cerca de 300 metros de diâmetro, capazes de formar crateras com 3 a 4,5 quilómetros de largura e libertar energia equivalente a centenas de megatons, podem estar escondidos nessa população”, afirma Carruba. “Um impacto numa área densamente povoada causaria devastação em grande escala.”

Até aqui, a maioria dos co-orbitais de Vênus detectados partilha uma característica: excentricidade acima de 0,38. A excentricidade mede o quão “redonda” é uma órbita; valor 0 significa uma órbita perfeitamente circular. A órbita da Terra em torno do Sol tem excentricidade de 0,017, portanto é muito próxima de circular. Quanto maior a excentricidade, mais alongada é a trajetória.

Como os co-orbitais venusianos já observados tendem a ter excentricidade elevada, eles conseguem afastar-se mais de Vênus e aproximar-se mais da Terra. Isso aumenta a chance de serem vistos no céu durante o crepúsculo, quando o Sol já está abaixo do horizonte, mas ainda ilumina objetos relativamente próximos.

Simulações: os casos com excentricidade abaixo de 0,38 e o papel do Observatório Vera C. Rubin

Carruba e os seus colegas realizaram simulações para investigar a população de co-orbitais de Vênus com excentricidade mais baixa. O grupo avaliou especialmente: o conjunto de órbitas possíveis, se essas órbitas podem representar risco para a Terra e se o Observatório Vera C. Rubin - que em breve operará com a maior câmara já construída para registar o cosmos com altíssimo detalhe - pode ajudar a encontrá-los.

Os resultados apontaram um leque de órbitas com excentricidade inferior a 0,38 que ainda assim poderia tornar-se ameaçador para a Terra no futuro distante. O ponto preocupante é que o Observatório Vera C. Rubin só conseguiria detetar esses alvos em janelas de tempo limitadas, em períodos específicos do ano.

Esse tipo de lacuna no nosso conhecimento do Sistema Solar complica um objetivo central da defesa planetária: é muito mais difícil resolver um problema quando ele não pode ser observado a tempo.

Como reduzir o “ponto cego” da defesa planetária

Uma forma de mitigar esse risco é combinar estratégias de observação. Campanhas direcionadas ao crepúsculo (manhã e fim de tarde) podem aumentar a probabilidade de deteção, e observações em infravermelho - menos dependentes de luz refletida - tendem a ser mais eficazes para encontrar objetos em regiões próximas ao brilho solar. Além disso, refinar rotinas de triagem automática e acelerar o acompanhamento (follow-up) com telescópios em solo ajuda a confirmar rapidamente órbitas que, por natureza, são difíceis de prever por longos períodos.

Também é essencial que os alertas e as órbitas preliminares circulem rapidamente entre observatórios e redes internacionais, porque as melhores oportunidades de observar esses asteroides podem durar pouco. Em termos práticos, a defesa planetária depende tanto de hardware (telescópios, sensores, missões) quanto de coordenação: sem uma resposta ágil, um objeto só “aparece” quando já é tarde demais para caracterização adequada.

Uma alternativa mais eficiente: observatório perto de Vênus e a missão Observador de NEOs

Ainda assim, existe uma opção com vantagem geométrica clara: um observatório em órbita de Vênus - ou a acompanhar a órbita do planeta - estaria muito melhor posicionado para ver os asteroides que partilham esse “canto” do Sistema Solar. Vale notar também que missões futuras, como a da NASA conhecida como Observador de NEOs, foram pensadas justamente para enfrentar esse ponto cego do Sistema Solar interno.

“Embora levantamentos como os do Observatório Rubin possam ser capazes de detetar alguns desses asteroides num futuro próximo”, escrevem os autores no artigo, “acreditamos que apenas uma campanha observacional dedicada, conduzida por uma missão espacial nas proximidades de Vênus, poderia mapear e descobrir todos os restantes ‘asteroides potencialmente perigosos invisíveis’ entre os asteroides co-orbitais de Vênus”.

A pesquisa foi publicada na revista Astronomia & Astrofísica.