656: MATÉRIA ORGÂNICA EM CERES PODE SER MAIS ABUNDANTE DO QUE SE PENSAVA INICIALMENTE

No ano passado, a sonda Dawn espiou matéria orgânica no planeta anão Ceres, o maior objecto da cintura de asteróides. Uma nova análise sugere que essa matéria orgânica pode ser mais abundante do que se pensava.
Crédito: NASA/renderização por Hannah Kaplan

No ano passado, cientistas da missão Dawn da NASA anunciaram a detecção de materiais orgânicos – compostos à base de carbono que são componentes necessários à vida – expostos em zonas da superfície do planeta anão Ceres. Agora, uma nova análise dos dados da Dawn, por investigadores da Universidade Brown, sugerem que essas áreas podem conter uma abundância muito maior de compostos orgânicos do que se pensava inicialmente.

As descobertas, publicadas recentemente na revista científica Geophysical Research Letters, levantam questões intrigantes sobre como esses materiais orgânicos chegaram à superfície de Ceres, e os cientistas dizem que os métodos usados no novo estudo também podem fornecer um modelo para interpretar dados para missões futuras.

“O que este artigo mostra é que podemos obter resultados realmente diferentes dependendo do tipo de material orgânico usado para comparar e para interpretar os dados de Ceres,” afirma Hannah Kaplan, investigadora de pós-doutoramento do SwRI (Southwest Research Institute) que liderou a pesquisa enquanto completava o seu doutoramento em Brown. “Isto é importante não apenas para Ceres, mas também para missões que em breve explorarão asteróides que também podem conter material orgânico.”

As moléculas orgânicas são os blocos de construção química da vida. A sua detecção em Ceres não significa que a vida lá existe ou já existiu; os processos não-biológicos também podem dar origem a moléculas orgânicas. Mas dado que a vida como a conhecemos não pode existir sem material orgânico, os cientistas estão interessados em saber como está distribuído pelo Sistema Solar. A presença de material orgânico em Ceres levanta possibilidades intrigantes, particularmente porque o planeta anão também é rico em água gelada, e a água é outro componente necessário para a vida.

A descoberta original de compostos orgânicos em Ceres foi feita usando o espectrómetro VIR (Visible and Infrafred) da sonda Dawn, que entrou em órbita do planeta anão em 2015. Analisando os padrões no qual a luz solar interage com a superfície – observando cuidadosamente os comprimentos de onda reflectidos e absorvidos – os cientistas podem ter uma ideia de quais os compostos presentes em Ceres. O instrumento VIR captou um sinal consistente com moléculas orgânicas na região da Cratera Ernutet no hemisfério norte de Ceres.

Para se ter uma ideia inicial da abundância destes compostos, a equipa de investigação original comparou os dados VIR de Ceres com os espectros de reflectância de laboratório de material orgânico formado na Terra. Com base nesse padrão, os cientistas concluíram que entre 6 e 10% da assinatura espectral detectada em Ceres podia ser explicada por materiais orgânicos.

Mas para esta nova investigação, Kaplan e colegas quiseram reexaminar esses dados usando um padrão diferente. Em vez de se basearem nas rochas da Terra para interpretar os dados, a equipa voltou-se para uma fonte extraterrestre: meteoritos. Alguns meteoritos – pedaços de condritos carbonáceos que caíram na Terra depois de expulsos de asteróides primitivos – mostraram conter material orgânico ligeiramente diferente do que é frequentemente encontrado no nosso planeta. E o trabalho de Kaplan mostra que a reflectância espectral dos compostos orgânicos é distinta daquela dos seus homólogos terrestres.

“O que descobrimos é que se modelarmos os dados de Ceres usando materiais orgânicos extraterrestres, que podem ser análogos mais apropriados do que os encontrados na Terra, então precisamos de bastante mais matéria orgânica em Ceres para explicar a força da absorção espectral que vemos lá,” explica Kaplan. “Nós estimamos que quase 40 a 50% do sinal espectral que vemos em Ceres é explicado por matéria orgânica. Essa é uma diferença enorme em comparação com os 6-10% relatados anteriormente com base em compostos orgânicos terrestres.”

Se a concentração de compostos orgânicos em Ceres for, de facto, tão alta, levanta uma série de novas questões sobre a origem desse material. Existem duas possibilidades concorrentes para a origem da matéria orgânica em Ceres. Pode ter sido produzida internamente em Ceres e depois exposta à superfície, ou pode ter sido entregue até à superfície por um impacto de um cometa ou um asteróide rico em compostos orgânicos.

Este novo estudo sugere que se os compostos orgânicos foram entregues, então as potenciais altas concentrações seriam mais consistentes com o impacto de um cometa em vez de um asteróide. Sabemos que os cometas têm abundâncias internas significativamente mais altas de materiais orgânicos em comparação com asteróides primitivos, potencialmente semelhantes aos 40-50% que este estudo sugere para os locais em Ceres. No entanto, o calor de um impacto provavelmente destruiria uma quantidade substancial da matéria orgânica de um cometa, de modo que os investigadores dizem que ainda não está claro se essas abundâncias podem ser explicadas por um impacto cometário.

A explicação alternativa, a de que os compostos orgânicos se formaram directamente em Ceres, também levanta questões. A detecção de compostos orgânicos foi limitada, até agora, a pequenas áreas no hemisfério norte de Ceres. Essas altas concentrações em áreas tão pequenas requerem uma explicação.

“Se os materiais orgânicos são produzidos em Ceres, então provavelmente ainda precisamos de um mecanismo para concentrá-los nestes locais específicos ou pelo menos para os preservar aí,” comenta Ralph Milliken, professor associado do Departamento da Terra, do Meio Ambiente e de Ciências Planetárias de Brown e co-autor do estudo. “Não está claro qual seria esse mecanismo. Ceres é claramente um objecto fascinante, e a compreensão da história e da origem dos produtos orgânicos nesses locais e em outras zonas de Ceres provavelmente vai exigir missões futuras que possam analisar ou enviar amostras.”

Por enquanto, os investigadores esperam que este estudo seja útil para informar as próximas missões de envio de amostras a asteróides próximos da Terra, que também se pensa albergarem água e compostos orgânicos. Espera-se que a sonda japonesa Hayabusa2 chegue ao asteróide Ryugu daqui a várias semanas, e a missão OSIRIS-REx da NASA tem chegada prevista ao asteróide Bennu em Agosto. Kaplan é actualmente membro da equipa científica da missão OSIRIS-REx.

“Eu penso que o trabalho empregue neste estudo, que incluiu novas medições em laboratório de componentes importantes de meteoritos primitivos, pode fornecer uma estrutura de como melhor interpretar dados de asteróides e de estabelecer ligações entre observações com sondas e amostras na nossa colecção de meteoritos,” afirma Kaplan. “Como novo membro da equipa OSIRIS-REx, estou particularmente interessado em saber como isto pode ser aplicado à nossa missão.”

Astronomia On-line
15 de Junho de 2018

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