Como você estuda um corpo planetário extremamente pequeno nos confins exteriores do nosso sistema solar? Faça com que todos os seus amigos de todo o mundo esperem por um evento especial muito esquivo - se não de curta duração. Entre James Elliot, do MIT, que trabalhou com dezenas de observatórios e astrônomos em todo o mundo, incluindo Jay Pasachoff, do Williams College, em Massachusetts, na tentativa de fazer observações do Kuiper Belt Object 55636 (também conhecido como 2002 TX300), um pequeno corpo orbitando cerca de 48 UA longe do Sol. Como este KBO é muito pequeno e distante para observações diretas de sua superfície, os astrônomos rastrearam e traçaram seu curso, descobrindo quando passaria na frente de uma estrela distante.
O KBO ocultou ou passou na frente de uma estrela de fundo brilhante, um evento que durou apenas 10 segundos. Mas nesse curto espaço de tempo, os astrônomos foram capazes de determinar o tamanho e o albedo do objeto. Ambos os resultados foram surpreendentes.
O 55636 foi menor do que se pensava, com 300 km de diâmetro, mas é altamente reflexivo, o que significa que está coberto de gelo branco e fresco.
A maioria dos KBOs conhecidos possui superfícies escuras devido ao clima, acúmulo de poeira e bombardeio por raios cósmicos; portanto, o brilho do 55636 implica que ele possui um mecanismo de recapeamento ativo, ou talvez que, em alguns casos, o gelo de água doce possa persistir por bilhões de anos em áreas externas do sistema solar.
42 astrônomos de 18 observatórios localizados na Austrália, Nova Zelândia, África do Sul, México e EUA fizeram parte das observações, mas, devido ao tempo e ao tempo, apenas dois observatórios, ambos no Havaí, foram capazes de detectar a ocultação. Trabalhando com Wayne Rosing, Pasachoff coordenou as observações na Rede Global de Telescópios do Observatório Las Cumbres, localizada na Cratera Haleakala em Maui, Havaí, que fez as melhores observações.
Mas Pasachoff disse à Space Magazine que ter dois ângulos de visão diferentes para trabalhar fornece a capacidade de fazer medições bastante precisas do KBO.
"Era absolutamente crucial ter o segundo local de observação", disse ele. “Sem ele, nós
não saberíamos onde em um corpo redondo ou elíptico o acorde, a linha de ocultação, passou e não poderíamos ter definido um limite superior para o tamanho do corpo. ”
Um acorde perto da borda de um corpo enorme pode ser muito pequeno, acrescentou Pasachoff, ilustrando por que eles precisavam de pelo menos dois acordes.
Embora as superfícies de outros corpos altamente reflexivos no sistema solar, como o planeta anão Plutão e a lua de Saturno Enceladus, sejam continuamente renovadas com gelo fresco proveniente da condensação de gases atmosféricos ou pelo crio-vulcanismo que vomita água em vez de lava, 55636 é muito pequeno para que esses mecanismos estejam em funcionamento.
“A coisa surpreendente em um objeto de bilhões de anos que é tão refletivo é que ele manteve ou renovou sua refletividade”, disse Pasachoff, “de modo que as possibilidades incluem o escurecimento que sabemos que ocorre no sistema solar interior está muito menos distante. há; ou o objeto renova seu gelo ou geada por dentro. Precisamos de novas observações ou mais KBO's com ocultação e precisamos de mais trabalho teórico. "
Esta foi a primeira observação "planejada" bem-sucedida de um KBO usando o método de ocultação estelar. Em 2009, outra equipe vasculhou quatro anos e meio de dados do Hubble para descobrir a ocultação de um KBO extremamente pequeno de 975 metros (3.200 pés) de diâmetro e a 6,7 bilhões de quilômetros (4,2 bilhões de milhas) de distância.
Por vários anos, Pasachoff e sua equipe do Williams College trabalham com Elliot e outros do MIT, bem como com Amanda Gulbis, do Observatório Astronômico da África do Sul, para estudar Plutão por ocultação. Com medições cuidadosas do brilho de uma estrela à medida que Plutão o oculta ou oculta, eles mostraram que a atmosfera de Plutão estava ligeiramente aquecendo ou expandindo. O principal objetivo agora é descobrir como a atmosfera está mudando. Isso será especialmente significativo com a sonda New Horizons a caminho de Plutão.
Pasachoff disse que sabia que o albedo de 55636 seria brilhante, mas ficou surpreso com o brilho. Acredita-se que as origens desse objeto venham de uma colisão que ocorreu um bilhão de anos atrás entre um dos três planetas anões conhecidos no Cinturão de Kuiper, Haumea e outro objeto que fez com que o manto gelado de Haumea se dividisse em uma dúzia de corpos menores, incluindo 55636.
"Mike Brown (KBO e caçador de planetas anões de Caltech) me disse no ano passado, antes das observações, que o objeto seria reflexivo, pois está na família Haumea, e o próprio Haumea tem um alto albedo", disse Pasachoff.
Pasachoff trabalhou com Brown e sua equipe no ano passado na tentativa de capturar as ocultações mútuas dos trânsitos de Haumea com sua lua Namaka usando o telescópio Palomar de 5 metros, mas eles não conseguiram detectar o efeito extremamente pequeno, dado o período de rotação rápida de Haumea .
Elliot usou o método da ocultação para descobrir os anéis de Urano décadas atrás e continua a defender o método.
Pasachoff disse que a recente observação de 55636 foi muito gratificante. "Foi uma observação incrível e fiquei muito satisfeito por fazer parte dela." Ele disse. "Estou orgulhoso de que todos os três gráficos do artigo da Nature, e ambas as observações bem-sucedidas, foram organizadas ou feitas por nossa equipe da Williams College."
Ele acrescentou que qualquer observação desse tipo inclui pelo menos esses quatro elementos: previsões astrométricas, observações, redução de dados, interpretação.
"Tivemos muita sorte e interesse em ter sucesso com as observações", disse Pasachoff. “Mas é importante observar que Jim Elliot e seus colegas do MIT e do Observatório Lowell vêm trabalhando há anos para refinar os métodos de previsões para obtê-las precisas o suficiente para esse fim. E esse evento foi a primeira vez que as previsões foram precisas o suficiente para merecer toda a pressão dos telescópios que montamos. O fato de termos escolhido o evento, próximo ao centro da previsão de partida, é um crédito para a equipe de astrometria. ”
Nota: este artigo foi atualizado em 20/6.
Fontes: Williams College, (e troca de e-mail com Jay Pasachoff), MIT, BBC, Nature
