26 de abril 1803 foi um dia incomum na pequena cidade de L'Aigle, na Normandia, França - choveu pedras.

Acima de 3, 000 deles caíram do céu. Felizmente ninguém ficou ferido. A Academia Francesa de Ciências investigou e proclamou, baseado em muitas histórias de testemunhas oculares e na aparência incomum das rochas, que eles tinham vindo do espaço.

A Terra é golpeada incessantemente por rochas enquanto orbita o Sol, adicionando cerca de 50 toneladas à massa do nosso planeta todos os dias. Meteoritos, como essas rochas são chamadas, são fáceis de encontrar em desertos e nas planícies de gelo da Antártica, onde eles se destacam como um polegar dolorido. Eles podem até pousar em quintais, tesouros escondidos entre rochas terrestres comuns. Amadores e profissionais coletam meteoritos, e os mais interessantes chegam a museus e laboratórios de todo o mundo para exibição e estudo. Eles também são comprados e vendidos no eBay.

Apesar de décadas de intenso estudo por milhares de cientistas, não há consenso geral sobre como a maioria dos meteoritos se formou. Como astrônomo e geólogo, recentemente desenvolvemos uma nova teoria do que aconteceu durante a formação do sistema solar para criar essas valiosas relíquias de nosso passado. Uma vez que os planetas se formam a partir das colisões dessas primeiras rochas, esta é uma parte importante da história da Terra.

Os misteriosos côndrulos

Cerca de 10% dos meteoritos são ferro puro. Eles se formam por meio de um processo de várias etapas no qual um grande asteróide derretido tem gravidade suficiente para fazer com que o ferro afunde até seu centro. Isso cria um núcleo de ferro igual ao da Terra. Após este asteróide solidificar, ele pode ser quebrado em meteoritos por colisões com outros objetos. Os meteoritos de ferro são tão antigos quanto o próprio sistema solar, provando que grandes asteróides se formaram rapidamente e os totalmente fundidos já foram abundantes.

Os outros 90% dos meteoritos são chamados de "condritos" porque estão cheios de mistérios, minúsculas esferas de rocha conhecidas como "côndrulos". Nenhuma rocha terrestre contém algo parecido com um côndrulo. É claro que os côndrulos se formaram no espaço durante um breve período de intenso aquecimento quando as temperaturas atingiram o ponto de fusão da rocha, cerca de 3, 000 graus Fahrenheit, por menos de uma hora. O que poderia explicar isso?

Os pesquisadores surgiram com muitas hipóteses nos últimos 40 anos. Mas nenhum consenso foi alcançado sobre como esse breve flash de aquecimento aconteceu.

O problema do côndrulo é tão difícil e contencioso que, quando anunciamos aos colegas, há alguns anos, que estávamos trabalhando nele, a reação deles foi sorrir, balançam a cabeça e oferecem suas condolências. Agora que propusemos uma solução, estamos nos preparando para uma resposta mais crítica, o que é bom, porque é assim que a ciência avança.

O modelo flyby

Nossa ideia é bastante simples. A datação radioativa de centenas de côndrulos mostra que eles se formaram entre 1,8 e 4 milhões de anos após o início do sistema solar - cerca de 4,6 bilhões de anos atrás. Durante este tempo, asteróides totalmente fundidos, os corpos-mãe dos meteoritos de ferro, eram abundantes. As erupções vulcânicas nesses asteróides liberaram enormes quantidades de calor no espaço ao seu redor. Quaisquer objetos menores que passassem durante uma erupção experimentariam um curto, intensa explosão de calor.

Para testar nossa hipótese, dividimos o desafio. O astrônomo, Herbst, processou os números para determinar quanto aquecimento era necessário e por quanto tempo para criar côndrulos. Então o geólogo, Greenwood, usamos uma fornalha em nosso laboratório em Wesleyan para recriar as condições previstas e ver se poderíamos fazer nossos próprios côndrulos.

Os experimentos foram muito bem-sucedidos.

Colocamos um pouco de poeira fina de rochas da Terra com composições semelhantes à poeira espacial em uma pequena cápsula, coloquei-o em nossa fornalha e alternei a temperatura ao longo da faixa prevista. Saiu um côndrulo sintético de boa aparência. Caso encerrado? Não tão rápido.

Dois problemas surgiram com nosso modelo. Em primeiro lugar, havíamos ignorado a questão maior de como os côndrulos passaram a fazer parte de todo o meteorito. Qual é a relação deles com o material entre os côndrulos - chamado de matriz? Além disso, nosso modelo parecia um pouco arriscado para nós. Apenas uma pequena fração da matéria primitiva será aquecida da maneira que propusemos. Seria o suficiente para explicar todos aqueles meteoritos cheios de côndrulos que atingiram a Terra?

Fazendo meteoritos inteiros

Para resolver esses problemas, estendemos nosso modelo inicial para considerar o aquecimento instantâneo de um objeto maior, até algumas milhas de diâmetro. À medida que este material se aproxima de um asteróide quente, partes dele irão vaporizar como um cometa, resultando em uma atmosfera rica em oxigênio e outros elementos voláteis. Este acaba sendo o tipo de atmosfera em que os côndrulos se formam, com base em estudos químicos detalhados anteriores.

Também esperamos que o calor e a pressão do gás endureçam o objeto flyby em um meteorito inteiro por meio de um processo conhecido como prensagem isostática a quente, que é usado comercialmente para fazer ligas metálicas. À medida que os côndrulos se dissolvem em pequenas esferas, eles vão liberar gás para a matriz, que captura esses elementos conforme o meteorito endurece. Se côndrulos e condritos se formarem juntos desta maneira, esperamos que a matriz seja aprimorada exatamente nos mesmos elementos em que os côndrulos estão esgotados. Este fenômeno, conhecido como complementaridade, tem, na verdade, tem sido observada há décadas, e nosso modelo fornece uma explicação plausível para isso.

Talvez a característica mais nova de nosso modelo seja que ele liga a formação de côndrulos diretamente ao endurecimento de meteoritos. Uma vez que apenas objetos bem endurecidos do espaço podem passar pela atmosfera da Terra, esperaríamos que os meteoritos em nossos museus estivessem cheios de côndrulos, como eles são. Mas meteoritos endurecidos cheios de côndrulos seriam a exceção, não a regra, no espaço, uma vez que eles se formam por um processo relativamente arriscado - o sobrevoo quente. Devemos saber em breve se essa ideia vale a pena, uma vez que prevê que os côndrulos serão raros nos asteróides. Tanto o Japão quanto os Estados Unidos têm missões em andamento para asteróides próximos que retornarão amostras nos próximos anos.

Se esses asteróides estiverem cheios de côndrulos, como os meteoritos endurecidos que chegam à superfície da Terra, então nosso modelo pode ser descartado e a busca por uma solução para o famoso problema dos côndrulos pode prosseguir. Se, por outro lado, côndrulos são raros em asteróides, então, o modelo flyby terá passado em um teste importante.

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