Durante décadas, cientistas acreditaram que Vesta, um dos maiores objetos no cinturão de asteroides do nosso Sistema Solar, não era apenas um asteroide e acabaram concluindo que se tratava mais de um planeta com crosta, manto e núcleo. Agora, a Universidade Estadual de Michigan contribuiu para uma pesquisa que inverte essa ideia.

Uma equipe liderada pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, ou JPL, escreveu um artigo publicado na Nature Astronomy que revela que Vesta não possui um núcleo. Essas descobertas assustaram os pesquisadores que, até então, presumiam que Vesta era um protoplaneta que nunca se tornou um planeta completo.

"A ausência de um núcleo foi muito surpreendente", disse Seth Jacobson, professor assistente de Ciências da Terra e do Meio Ambiente da MSU e coautor do artigo. "É uma maneira realmente diferente de pensar sobre Vesta."

Qual é a verdadeira identidade de Vesta? A equipe de pesquisa tem duas hipóteses que precisam ser mais exploradas.

A primeira possibilidade é que Vesta tenha passado por uma diferenciação incompleta, ou seja, iniciado o processo de fusão necessário para dar ao asteroide camadas distintas, como núcleo, manto e crosta, mas nunca concluído. A segunda é uma teoria proposta por Jacobson em uma conferência de astronomia anos atrás — Vesta é um pedaço fragmentado de um planeta em crescimento em nosso sistema solar.

Na conferência, Jacobson queria que outros pesquisadores considerassem a possibilidade de alguns meteoritos serem detritos de colisões ocorridas durante a era de formação planetária. Ele incluiu Vesta em sua sugestão, mas não a considerava uma possibilidade real.

"Essa ideia passou de uma sugestão um tanto tola para uma hipótese que agora estamos levando a sério devido a essa reanálise dos dados da missão Dawn da NASA", disse Jacobson.

A maioria dos asteroides é composta de cascalho sedimentar cósmico antigo. Em contraste, a superfície de Vesta é coberta por rochas vulcânicas de basalto. Essas rochas indicaram aos cientistas que Vesta passou por um processo de fusão chamado diferenciação planetária, em que o metal afunda no centro e forma um núcleo.

A NASA lançou a sonda espacial Dawn em 2007 para estudar Vesta e Ceres, os dois maiores objetos do cinturão de asteroides. O objetivo era entender melhor como os planetas se formaram.

A Dawn passou meses, de 2011 a 2012, orbitando Vesta, medindo seu campo gravitacional e tirando fotos de pontos de referência para criar um mapa detalhado de sua superfície. Após realizar as mesmas tarefas em Ceres, a missão foi concluída em 2018, e os cientistas publicaram as descobertas dos dados.

Jacobson disse que quanto mais os pesquisadores usavam os dados, melhor eles os processavam. Eles encontraram maneiras de fazer medições mais precisas que traçariam um panorama mais preciso da composição de Vesta. É por isso que Ryan Park, cientista sênior de pesquisa e engenheiro-chefe do JPL, decidiu reprocessar as medições de Vesta.

"Durante anos, os dados gravitacionais conflitantes das observações de Vesta pela Dawn criaram enigmas", disse Park. "Após quase uma década refinando nossas técnicas de calibração e processamento, alcançamos um alinhamento notável entre os dados radiométricos da Rede do Espaço Profundo da Dawn e os dados de imagens a bordo."

Ficamos entusiasmados em confirmar a força dos dados em revelar o interior profundo de Vesta. Nossas descobertas mostram que a história de Vesta é muito mais complexa do que se acreditava anteriormente, moldada por processos únicos, como diferenciação planetária interrompida e colisões em estágio avançado.

Cientistas planetários podem estimar o tamanho do núcleo de um corpo celeste medindo o que é chamado de momento de inércia. Este conceito da física descreve a dificuldade de alterar a rotação de um objeto em torno de um eixo. Jacobson comparou esse conceito a um patinador artístico girando no gelo. Eles mudam sua velocidade puxando os braços para dentro para girar mais rápido e movendo-os para fora para desacelerar. Seu momento de inércia é alterado pela mudança de posição dos braços.

Corpos celestes com núcleo denso se movem de forma diferente daqueles sem núcleo. Munidos desse conhecimento, a equipe de pesquisa mediu a rotação e o campo gravitacional de Vesta. Os resultados mostraram que Vesta não se comportava como um objeto com núcleo, desafiando ideias anteriores sobre sua formação.

Os astrônomos também estudaram Vesta em busca de pistas sobre como os primeiros planetas surgiram e como a Terra poderia ter sido em sua infância.

Nenhuma das hipóteses foi explorada o suficiente para descartá-las, mas ambas apresentam problemas que exigem mais pesquisas para serem explicados. Embora a diferenciação incompleta seja possível, ela não se alinha com os meteoritos que os pesquisadores coletaram ao longo do tempo.

"Estamos realmente confiantes de que esses meteoritos vieram de Vesta", disse Jacobson. "E eles não mostram evidências óbvias de diferenciação incompleta."

A explicação alternativa baseia-se na ideia de que, à medida que os planetas terrestres se formavam, grandes colisões ocorreram, principalmente fazendo os planetas crescerem, mas também gerando detritos de impacto. Os materiais ejetados dessas colisões incluiriam rochas resultantes do derretimento e, como Vesta, não teriam núcleo.

O laboratório de Jacobson já explorava as consequências de impactos gigantes durante a era de formação planetária. Ele está trabalhando com uma de suas alunas de pós-graduação, Emily Elizondo, na ideia de que alguns asteroides no cinturão de asteroides são pedaços ejetados dos planetas em crescimento.

Essa ideia ainda está longe de ser comprovada. Mais modelos precisam ser criados e aprimorados para provar que Vesta é um pedaço antigo de um planeta em formação. Os cientistas podem ajustar a forma como estudam os meteoritos de Vesta para se aprofundarem em qualquer uma das hipóteses, disse Jacobson. Eles também poderiam realizar estudos adicionais com as novas abordagens aos dados da missão Dawn.

Este artigo é apenas o começo de uma nova direção de estudo, disse Jacobson. Ele pode mudar para sempre a forma como os cientistas veem mundos diferenciados.