LISA pode pesar asteroides próximos da Terra à distância

Uma missão de ondas gravitacionais com um bônus para a ciência planetária

A Laser Interferometer Space Antenna, ou LISA, está sendo construída para detectar ondas gravitacionais de alguns dos eventos mais violentos do universo. Mas um novo artigo sugere que a missão também pode funcionar como uma balança de asteroides, usando sua sensibilidade extraordinária para medir a massa de asteroides próximos da Terra sem qualquer alteração de hardware.

A ideia é simples em conceito, mas tecnicamente incomum. A LISA será composta por três espaçonaves voando em formação triangular, com instrumentos capazes de detectar mudanças extremamente pequenas nas posições de massas de prova em queda livre dentro de cada espaçonave. Essas medições servem para capturar ondulações no espaço-tempo de eventos astrofísicos distantes. A mesma sensibilidade, porém, também poderia registrar minúsculos puxões gravitacionais de asteroides que passem perto.

Por que a massa de asteroides é difícil de medir

A massa é uma das características mais importantes de um asteroide, mas também uma das mais difíceis de determinar bem. Ela influencia o risco de impacto, o potencial de recursos e o comportamento orbital. Ainda assim, para a maioria dos asteroides próximos da Terra, os cientistas não medem a massa diretamente. Em vez disso, costumam estimá-la combinando observações ópticas com uma densidade assumida com base em propriedades espectrais.

A fonte diz que, em menos de 35% dos asteroides próximos da Terra, a massa pode ser estimada com incertezas tão baixas quanto 10%. As medições mais confiáveis costumam vir de asteroides binários, em que a dinâmica orbital fornece informações extras, ou de casos raros em que um asteroide interage gravitacionalmente com outro corpo de forma mensurável. Enviar uma espaçonave para cada objeto seria mais preciso, mas isso não é prático para os mais de 41.000 asteroides próximos da Terra mencionados no artigo.

Como a LISA poderia ajudar

Se um asteroide passar perto o suficiente de uma das espaçonaves da LISA, especificamente dentro do que é chamado de Distância Mínima de Interseção Orbital, sua gravidade puxaria levemente as massas de prova em queda livre. Os instrumentos da LISA são precisos o bastante para detectar mudanças na escala de picômetros, e o novo artigo argumenta que essas perturbações poderiam ser separadas dos demais sinais da missão.

O que os projetistas da missão inicialmente viam como ruído pode, portanto, virar dado. Em vez de tratar os puxões newtonianos comuns como um incômodo na busca por ondas gravitacionais, os pesquisadores sugerem modelá-los e aproveitá-los para a ciência planetária.

O artigo destacado na fonte é de Sara Marques, da Universidade de Berna, e Oliver Jennrich, da ESA. O trabalho deles modelou como seria o sinal induzido por asteroides e argumenta que o efeito pode ser identificável, em vez de se perder na complexidade da medição de fundo.

Um acréscimo científico de baixo custo

Uma das razões pelas quais a proposta chama atenção é que ela não depende da adição de novos instrumentos. A LISA já está planejada para ser lançada em julho de 2035 como observatório carro-chefe de ondas gravitacionais. Se estimativas de massa de asteroides puderem ser extraídas das mesmas medições, o benefício virá da análise, e não de hardware espacial adicional.

Isso é atraente porque a caracterização de asteroides ainda é pobre em dados em relação à sua importância para a defesa planetária e para futuras discussões sobre recursos. Mesmo um aumento modesto no número de objetos com massas melhor determinadas poderia melhorar a modelagem de risco e a compreensão científica.

• A LISA foi projetada para detectar ondas gravitacionais, não asteroides.
• Seus instrumentos também podem detectar minúsculos puxões gravitacionais de asteroides próximos da Terra.
• A abordagem pode melhorar as estimativas de massa de asteroides sem mudar o hardware da missão.

O conceito ainda é prospectivo, e a missão só deve ser lançada daqui a alguns anos. Mas ele reflete um padrão mais amplo na ciência espacial: instrumentos extremamente sensíveis construídos para uma questão de fronteira podem, às vezes, abrir respostas em uma área vizinha. Neste caso, uma missão voltada para buracos negros e outros eventos cósmicos também pode ajudar a resolver um problema mais local na ciência planetária.

Se o método funcionar como proposto, a LISA não vai apenas ouvir o universo profundo. Ela também ajudará a pesar alguns dos pequenos corpos que se movem na nossa vizinhança celeste.

Este artigo é baseado em reportagem da Universe Today. Leia o artigo original.