593: Um objecto com 4.500 milhões de anos enterrado no Sahara desafia teorias sobre o Sistema Solar

 

CIÊNCIA // 🏜️ SAHARA // 🌌 SISTEMA SOLAR

Um meteorito revolucionário, o Erg Chech 002, descoberto em Erg Chech, região desértica no sul da Argélia, está a desafiar as teorias existentes sobre a formação do nosso Sistema Solar.

Charles Hassen
Megacristal de piroxeno retroiluminado no Erg Chech 002

Em Maio de 2020, foram encontradas no mar de areia de Erg Chech, uma região cheia de dunas do deserto do Saara, no sul da Argélia, rochas invulgares que continham uns peculiares cristais esverdeados.

Examinadas de perto, as rochas mostraram ser provenientes do espaço exterior: fragmentos de detritos com milhares de milhões de anos de antiguidade, vestígios dos primórdios do Sistema Solar.

Segundo o El Confidencial, estas rochas eram partes de um meteorito conhecido como Erg Chech 002, a rocha vulcânica mais antiga alguma vez encontrada, tendo sido fundida há muito tempo nos fogos de algum antigo protoplaneta já desaparecido.

Um novo estudo, publicado a semana passada na Nature Communications, usou isótopos de chumbo e urânio para determinar a sua idade: estima-se que esta rocha espacial tenha 4,565 mil milhões de anos, com uma margem de erro de 120.000 anos — o que a torna um dos objectos espaciais datados com mais precisão.

O Erg Chech 002 é um “acondrito não agrupado“, um tipo de rocha espacial que não se encaixa em nenhum dos grupos conhecidos de meteoritos.

Os acondritos são rochas formadas a partir de planetesimais fundidos, que são os aglomerados sólidos na nuvem de poeira e gás que formou o Sistema Solar.

A maioria dos acondritos pertence a grupos conhecidos, frequentemente associados a corpos parentais específicos, como Vesta 4, um dos maiores asteróides do Sistema Solar.

No entanto, os corpos parentais de acondritos não agrupadas como o Erg Chech 002 permanecem desconhecidos.

Para os cientistas que estudam a formação do Sistema Solar, o Alumínio-26 é particularmente importante. Este isótopo radioactivo decai ao longo do tempo e é útil para datar eventos, especialmente nos primeiros quatro a cinco milhões de anos do Sistema Solar.

Acredita-se também que o o Alumínio-26 tenha sido a principal fonte de calor no início do Sistema Solar, afectando a fusão de rochas primitivas que mais tarde se agruparam para formar planetas.

O Alumínio-26 sozinho não pode fornecer uma idade absoluta em anos, uma vez que decai relativamente depressa. Mas quando combinado com isótopos de urânio de vida longa (Urânio-235 e Urânio-238), é possível obter uma imagem mais precisa.

Estes isótopos de urânio decaem em diferentes isótopos de chumbo (Chumbo-207 e Chumbo-206), fornecendo uma datação mais precisa.

O estudo descobriu que o Erg Chech 002 tem uma quantidade invulgarmente grande de Chumbo-206 e Chumbo-207, bem como quantidades significativas de Urânio-238 e Urânio-235 não decompostos. Estas medições ajudaram a determinar com precisão a idade da rocha.

Grupo de cristais de piroxeno nometeorito Erg Chech

Além disso, quando comparado com outros grupos de acondritas, os autores do estudo descobriram que o corpo parental do Erg Chech 002 se formou provavelmente a partir de matéria com três a quatro vezes mais Alumínio-26 do que o corpo parental de outro grupo de acondritos chamado “angritos”.

Isto sugere que o Alumínio-26 não foi distribuído uniformemente no início do Sistema Solar, desafiando assim as teorias existentes.

O nosso Sistema Solar formou-se há cerca de 4.500 milhões de anos, a partir de uma imensa nuvem de gás e poeira. Entre os muitos elementos desta nuvem encontrava-se o alumínio, que se apresentava de duas formas.

A primeira é a forma estável, o Alumínio-27. A segunda é o Alumínio-26, um isótopo radioactivo produzido principalmente pela explosão de estrelas, que com o tempo decai em Magnésio-26.

A presença do Alumínio-26 nos primórdios do Universo, sobretudo nos primeiros quatro ou cinco milhões de anos de vida do Sistema Solar, torno-o um elemento útil aos cientistas para datar eventos cósmicos.

O estudo do Erg Chech 002, que coloca em causa a ideia até agora aceite de que o Alumínio-26 se encontrava distribuído de forma uniforme no Sistema Solar, melhora o nosso conhecimento das fases iniciais de desenvolvimento dos sistemas planetários e da história geológica de planetas em formação.

ZAP //
2 Setembro, 2023


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227: Há quase 200 fragmentos de Marte na Terra. Como é que chegaram cá?

 

CIÊNCIA // ASTRONOMIA // MARTE

Dos milhares de meteoritos encontrados na Terra, cerca de 188 foram confirmados como sendo de Marte. Como chegaram aqui?

Aynur Zakirov / Pixabay

Ao longo da tumultuosa história do nosso Sistema Solar, os asteróides colidiram com Marte com tanta força que os detritos foram lançados pelo Espaço, eventualmente entrando na atmosfera da Terra e sobrevivendo à jornada até o solo.

Os astrónomos já pensaram que era um processo complexo, com apenas os impactos mais poderosos capazes de lançar rochas de Marte para o Espaço.

Mas uma nova pesquisa mostra que é preciso muito menos pressão do que se acreditava anteriormente, o que significa que pode haver mais pedaços de Marte a flutuar no Espaço e a caminho da Terra.

Uma equipa de cientistas planetários da Caltech usou uma nova e poderosa arma de explosão para simular um impacto em Marte. Então, para não prejudicar nenhum dos exemplares limitados e preciosos de meteoritos de Marte, usaram rochas da Terra que contém plagioclásio, que é um componente importante das rochas marcianas.

Sob altas pressões, como o impacto de um asteróide, o plagioclásio transforma-se no material vítreo conhecido como masquelinita. Segundo os investigadores, encontrar masquelinita numa rocha indica os tipos de pressão com os quais a amostra entrou em contacto.

“Não estamos em Marte, então não podemos assistir pessoalmente a um meteorito a cair”, diz Yang Liu, cientista planetário do JPL e co-autor do estudo.

“Mas podemos recriar um tipo de impacto semelhante num ambiente de laboratório. Ao fazer isso, descobrimos que é preciso muito menos pressão para lançar um meteorito de Marte do que pensávamos.”

Liu e o professor da Caltech, Paul Asimow, disseram que experiências anteriores mostraram que o plagioclásio se transforma em masquelinita a uma pressão de choque de 30 gigapascals (GPa), que é 300 000 vezes a pressão atmosférica sentida ao nível do mar, ou 1000 vezes a pressão que um submersível entra em contacto com ao mergulhar abaixo de três quilómetros de água do oceano.

Mas com a nova e aprimorada pistola de explosão, este novo estudo mostrou que a transição realmente ocorre em torno de 20 GPa – uma diferença significativa em relação às experiências anteriores.

“Tem sido um desafio significativo modelar um impacto que pode lançar rochas intactas de Marte enquanto as atinge a 30 GPa”, disse Asimow num comunicado à imprensa. “Neste contexto, a diferença entre 30 GPa e 20 GPa é significativa.

Quanto mais precisamente pudermos caracterizar as pressões de choque criadas por um meteorito, mais provável será podermos identificar a cratera de impacto em Marte da qual se originou.”

Esta nova pesquisa segue um artigo publicado no ano passado que conseguiu identificar as origens do meteorito “Black Beauty” de Marte, a partir de uma cratera de impacto na região de Terra Cimmeria—Sirenum no Planeta Vermelho.

Como sabemos que estes meteoritos são de Marte? Os meteoritos marcianos podem ser rastreados até o Planeta Vermelho porque contêm bolsões de gás aprisionado que correspondem aos dados das missões a Marte.

Em particular, uma experiência realizada pelas duas espaço-naves Viking da NASA que pousaram em Marte em 1976 mediu as quantidades de diferentes gases na fina atmosfera marciana.

Esses mesmos gases foram encontrados em 1983 presos dentro de veias e bolsas de vidro de choque num meteorito chamado Elephant Moraine 79001, e agora também em outros meteoritos.

A nova pesquisa foi publicada na Science Advances.

ZAP // Universe Today
7 Maio, 2023


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published in: 5 meses ago

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26: Estudo exclui meteoritos derretidos como fonte da água da Terra

 

CIÊNCIA // GEOLOGIA // TERRA // METEORITOS

A água cobre 71% da superfície da Terra, mas ninguém sabe como ou quando quantidades tão gigantescas desta substância chegaram ao nosso planeta em primeiro lugar.

A linha branca tracejada nesta ilustração mostra a fronteira entre o Sistema Solar interior e o Sistema Solar exterior, com a cintura de asteróides posicionada aproximadamente entre Marte e Júpiter. Uma bolha perto do topo da imagem mostra moléculas de água presas a um fragmento rochoso, demonstrando o tipo de objecto que poderia ter transportado água para a Terra.
Crédito: Jack Cook/Instituto Oceanográfico de Woods Hole

Um novo estudo publicado na revista Nature aproxima os cientistas da resposta a essa pergunta. Liderados por Megan Newcombe, professora assistente de Geologia na Universidade de Maryland, EUA, os investigadores analisaram meteoritos derretidos que flutuavam no espaço desde que o Sistema Solar se formou há 4,5 mil milhões de anos.

Descobriram que estes meteoritos tinham um conteúdo de água extremamente baixo – de facto, estavam entre os materiais extraterrestres mais secos alguma vez medidos, levando os investigadores a excluí-los como a principal fonte de água da Terra.

“Queríamos compreender como o nosso planeta conseguiu obter água, porque não é completamente óbvio”, disse Newcombe. “A obtenção de água e ter oceanos à superfície de um planeta pequeno e relativamente próximo do Sol é um desafio”.

A equipa de investigadores analisou sete meteoritos derretidos, ou acondritos, que colidiram com a Terra milhares de milhões de anos após a fragmentação de pelo menos cinco planetesimais – objectos que colidiram para formar os planetas no nosso Sistema Solar.

Num processo conhecido como derretimento, muitos destes planetesimais foram aquecidos pela decomposição de elementos radioactivos na história inicial do Sistema Solar, causando a sua separação em camadas com uma crosta, manto e núcleo.

Após analisar as amostras de meteoritos acondritos, os investigadores descobriram que a água compreendia menos de dois milionésimos da sua massa. Em comparação, os meteoritos mais molhados – um grupo chamado condritos carbonáceos – contêm até cerca de 20% de água, em massa.

Isto significa que o aquecimento e o derretimento dos planetesimais leva a uma perda quase total de água, independentemente da origem destes planetesimais no Sistema Solar e da quantidade de água com que começaram.

Newcombe e os seus co-autores descobriram que, ao contrário da crença popular, nem todos os objectos do Sistema Solar exterior são ricos em água. Isto levou-os a concluir que a água foi provavelmente entregue à Terra através de meteoritos não derretidos, ou condritos.

Newcombe disse que as suas descobertas têm aplicação para lá da geologia. Cientistas de muitas disciplinas – e especialmente investigadores exoplanetários – estão interessados na origem da água da Terra devido às suas profundas ligações com a vida.

“A água é considerada como um ingrediente para que a vida possa florescer, por isso, ao olharmos para o Universo e ao encontrarmos todos estes exoplanetas, estamos a começar a descobrir quais desses sistemas planetários podem, potencialmente, hospedar vida”, disse Newcombe.

// Universidade de Maryland (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)

Astronomia – Centro Ciência Viva do Algarve
21 de Março de 2023


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