A água é essencial para a vida na Terra e é um dos nossos recursos naturais mais preciosos. Mas, considerando como nosso planeta se formou, é surpreendente quanta água ainda temos. A Terra se agregou a partir de uma nuvem de gás e poeira - um disco protoplanetário - e ficou incandescente durante os primeiros milhões de anos. Sua superfície foi mantida derretida por impactos de cometas e asteróides. O interior da Terra também foi (e ainda é) mantido líquido por uma combinação de aquecimento gravitacional e decadência de isótopos radioativos.

Isso significa que se houvesse água inicial (e compostos orgânicos) na Terra, deveria ter fervido rapidamente. Então, como é que existe tanta água em nosso planeta hoje - de onde ela realmente veio? Um novo estudo surpreendente, publicado em Avanços da Ciência , sugere que um tipo de asteróide que achávamos que não continha muita água poderia ser o responsável - demonstrando simultaneamente que o sistema solar é provavelmente muito mais úmido do que se pensava anteriormente.

Os cientistas há muito debatem exatamente de onde vem a água da Terra. Uma teoria sugere que ele pode ter sido capturado dos asteróides e cometas que colidiram com ele. Outro argumenta que a água sempre esteve presente nas rochas do manto terrestre e foi gradualmente liberada para a superfície por meio de vulcões.

Graças à missão japonesa Hayabusa, agora temos novas evidências. A espaçonave trouxe de volta uma carga preciosa de grãos recuperados da superfície do asteróide 25143 Itokawa em 2010. Os pesquisadores por trás do novo estudo foram capazes de analisar o conteúdo de água de dois grãos. Eles usaram um kit sofisticado chamado microssonda iônica, que bombardeia uma amostra com um feixe de íons (átomos carregados) a fim de sondar a composição de sua superfície.

O experimento não foi fácil - os grãos são minúsculos, menos de 40 mícrons (um milionésimo de metro) de diâmetro, e cada grão era feito de vários minerais diferentes. A microssonda iônica teve que ser focada em um mineral específico dentro de cada grão para que os autores pudessem reunir os dados necessários. A espécie de mineral que eles analisaram foi um silicato contendo ferro e magnésio conhecido como piroxênio, que é quase totalmente isento de cálcio.

Este tipo de substância geralmente não é associado à água - na verdade, é considerado um Mineral Nominalmente Anidro (NAM). A estrutura de um cristal de piroxênio não contém locais vazios para moléculas de água da mesma forma que, por exemplo, um mineral de argila o faz - então sua estrutura não é necessariamente propícia para absorver água. Contudo, a sensibilidade da técnica que os autores usaram foi tal que eles puderam detectar e medir pequenas quantidades de água.

Os resultados foram surpreendentes:os grãos continham até 1, 000 partes por milhão de água. Conhecendo a composição de Itokawa, os pesquisadores poderiam então estimar o conteúdo de água de todo o asteróide, que se traduziu entre 160 e 510 partes por milhão de água. Isso é mais do que o previsto - medições remotas de dois corpos semelhantes (também asteróides do tipo S) descobriram que um continha 30 e o outro 300 partes por milhão de água.

Fonte improvável

A água é feita de hidrogênio e oxigênio. Mas esses elementos ocorrem como isótopos diferentes - o que significa que podem ter um número diferente de nêutrons em seu núcleo atômico (nêutrons são partículas que compõem o núcleo junto com os prótons). Os pesquisadores analisaram a composição isotópica do hidrogênio da água e descobriram que era muito próxima à da Terra, sugerindo que a água na Terra tem a mesma origem dos grãos Hayabusa.

Os resultados levantam várias questões interessantes, a primeira delas é como tanta água se transformou em minerais nominalmente anidros? Os autores sugerem que, durante sua formação, os grãos absorveram hidrogênio do disco protoplanetário, que, nas altas temperaturas e pressões da nebulosa solar, combinado com o oxigênio dos minerais para produzir água.

Até aqui, tão razoável. Mas como é possível que a água tenha permanecido nos minerais? Afinal, eles vieram de um asteróide do tipo S - aquele que se forma na parte interna e mais quente do sistema solar. Itokawa tem uma história complexa de metamorfismo térmico e colisão, atingindo temperaturas pelo menos tão altas quanto 900 ° C. Mas os pesquisadores usaram modelos de computador para prever quanta água seria perdida nesses processos - e acabou sendo menos de 10% do total.

Agua da terra

Mas como tudo isso se relaciona com a água da Terra? Os pesquisadores especulam que, após a captação dos grãos de água do disco protoplanetário, os minerais agregaram-se e grudaram-se para formar seixos e, eventualmente, corpos maiores, como asteróides.

Se este mecanismo funcionasse para asteróides, também pode ser verdadeiro para a Terra - talvez sua água original tenha vindo desses minerais que se juntaram para ajudar a formar a Terra. Enquanto a água foi perdida durante o início da história da Terra, foi adicionado novamente durante as colisões de numerosos asteróides do tipo S - conforme sugerido pela semelhança na composição isotópica do hidrogênio entre a Terra e Itokawa.

Este novo olhar sobre um velho problema - a origem da água da Terra - produziu uma conclusão surpreendente, um que sugere que uma grande população de asteróides do sistema solar interno pode conter muito mais água do que se imaginava.

Então, embora haja água em todo o sistema solar, o fato de estar escondido dentro de minerais significa que nem sempre há uma gota para beber.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.