p Dois cosmoquímicos da Arizona State University fizeram as primeiras medições de água contida em amostras da superfície de um asteróide. As amostras vieram do asteróide Itokawa e foram coletadas pela sonda espacial japonesa Hayabusa. p As descobertas da equipe sugerem que impactos no início da história da Terra por asteróides semelhantes poderiam ter distribuído até metade da água do oceano em nosso planeta.

p "Descobrimos que as amostras que examinamos eram enriquecidas em água em comparação com a média de objetos internos do sistema solar, "diz Ziliang Jin. Um pós-doutorado na Escola de Exploração Terrestre e Espacial da ASU, ele é o autor principal do artigo publicado em 1º de maio em Avanços da Ciência relatando os resultados. Seu co-autor é Maitrayee Bose, professor assistente da Escola.

p "Foi um privilégio que a agência espacial japonesa JAXA estivesse disposta a compartilhar cinco partículas de Itokawa com um investigador dos EUA, "Bose diz." Isso também reflete bem em nossa escola. "

p A ideia da equipe de procurar água nas amostras de Itokawa foi uma surpresa para o projeto Hayabusa.

p "Até que o propusemos, ninguém pensou em procurar por água, "disse Bose." Estou feliz em informar que nosso palpite valeu a pena.

p Em duas das cinco partículas, a equipe identificou o mineral piroxênio. Em amostras terrestres, os piroxênios possuem água em sua estrutura cristalina. Bose e Jin suspeitaram que as partículas Itokawa também podem ter vestígios de água, mas eles queriam saber exatamente quanto. Itokawa teve uma história difícil envolvendo aquecimento, múltiplos impactos, choques, e fragmentação. Isso aumentaria a temperatura dos minerais e afastaria a água.

p Para estudar as amostras, cada um com cerca de metade da espessura de um cabelo humano, a equipe usou o espectrômetro de massa de íons secundários em nanoescala da ASU (NanoSIMS), que pode medir esses pequenos grãos minerais com grande sensibilidade.

p As medições NanoSIMS revelaram que as amostras eram inesperadamente ricas em água. Eles também sugerem que mesmo asteroides nominalmente secos, como Itokawa, podem de fato abrigar mais água do que os cientistas presumiram.

p Mundo fragmentado

p Itokawa é um asteroide em forma de amendoim de cerca de 1, 800 pés de comprimento e 700 para 1, 000 pés de largura. Ele circula o Sol a cada 18 meses a uma distância média de 1,3 vezes a distância Terra-Sol. Parte do caminho de Itokawa o leva para dentro da órbita da Terra e, no máximo, ele se estende um pouco além de Marte.

p Com base no espectro de Itokawa em telescópios baseados na Terra, os cientistas planetários o colocam na classe S. Isso o liga com os meteoritos pedregosos, que são considerados fragmentos de asteróides do tipo S quebrados em colisões.

p "Os asteróides do tipo S são um dos objetos mais comuns no cinturão de asteróides, "diz Bose." Eles se formaram originalmente a uma distância do Sol de um terço a três vezes a distância da Terra. "Ela acrescenta que, embora sejam pequenos, esses asteróides mantiveram toda a água e outros materiais voláteis com os quais se formaram.

p Na estrutura, Itokawa se assemelha a um par de pilhas de entulho amassadas. Tem dois lobos principais, cada um cravejado de pedras, mas com diferentes densidades gerais, enquanto entre os lóbulos está uma seção mais estreita.

p Jin e Bose apontam que o Itokawa de hoje é o remanescente de um corpo-pai com pelo menos 12 milhas de largura que em algum ponto foi aquecido entre 1, 000 e 1, 500 graus Fahrenheit. O corpo parental sofreu vários choques grandes com os impactos, com um evento destruidor final que o separou. Na sequência, dois dos fragmentos se fundiram e formaram o Itokawa de hoje, que atingiu seu tamanho e forma atuais cerca de 8 milhões de anos atrás.

p "As partículas que analisamos vieram de uma parte de Itokawa chamada Mar das Musas, "diz Bose." É uma área do asteróide que é lisa e coberta de poeira. "

p Jin acrescenta, "Embora as amostras tenham sido coletadas na superfície, não sabemos onde esses grãos estavam no corpo original. Mas nosso melhor palpite é que eles foram enterrados a mais de 100 metros de profundidade. "

p Ele acrescenta que, apesar da catastrófica separação do corpo-mãe, e os grãos da amostra sendo expostos à radiação e impactos de micrometeoritos na superfície, os minerais ainda mostram evidências de água que não foi perdida para o espaço.

p Além disso, diz Jin, "Os minerais têm composições isotópicas de hidrogênio que são indistinguíveis da Terra."

p Bose explica, "Isso significa que os asteróides do tipo S e os corpos-mãe dos condritos comuns são provavelmente uma fonte crítica de água e vários outros elementos para os planetas terrestres."

p Ela adiciona, "E podemos dizer isso apenas por causa de medições isotópicas in-situ em amostras retornadas de rególito de asteróide - sua poeira e rochas superficiais.

p "Isso torna esses asteróides alvos de alta prioridade para exploração."

p Escotando amostras

p Bose observa que ela está construindo uma instalação de laboratório limpo na ASU, que junto com o NanoSIMS (parcialmente financiado pela National Science Foundation) seria a primeira dessas instalações em uma universidade pública capaz de analisar grãos de poeira de outros corpos do sistema solar.

p Outra missão japonesa, Hayabusa 2, está atualmente em um asteróide chamado Ryugu, onde irá coletar amostras, trazendo-os de volta à Terra em dezembro de 2020. O diretor do Centro de Estudos de Meteoritos da ASU, professor Meenakshi Wadhwa, é membro da equipe de Análise Inicial de Química para a missão Hayabusa 2.

p ASU também está a bordo da missão de retorno de amostra OSIRIS-REx da NASA, que está orbitando um asteróide próximo à Terra chamado Bennu. Entre outros instrumentos, a espaçonave carrega o espectrômetro de emissão térmica OSIRIS-REx (OTES), projetado pelo Professor Philip Christensen dos regentes da ASU e construído na Escola. O OSIRIS-REx está programado para coletar amostras de Bennu no verão de 2020 e trazê-las de volta à Terra em setembro de 2023.

p Para cientistas planetários e cosmoquímicos que estão traçando um quadro de como o sistema solar se formou, asteróides são um grande recurso. Como blocos de construção restantes para o sistema planetário, eles variam muito entre si, preservando os materiais do início da história do sistema solar.

p Diz Bose, "As missões de retorno de amostra são obrigatórias se realmente quisermos fazer um estudo aprofundado dos objetos planetários."

p E ela acrescenta:"A missão Hayabusa para Itokawa expandiu nosso conhecimento sobre o conteúdo volátil dos corpos que ajudaram a formar a Terra. Não seria surpreendente se um mecanismo semelhante de produção de água fosse comum para exoplanetas rochosos ao redor de outras estrelas."