Cientistas divulgam primeira análise de rochas retiradas de um asteroide em alta velocidade
Esquerda:Uma fotografia das rochas recuperadas pela Hayabusa2 do asteróide Ryugu. À direita:uma imagem ampliada da estrutura de uma das peças, obtida por um microscópio eletrônico. Crédito:JAXA/Yokoyama et al.
Após uma jornada de seis anos, uma nave espacial corajosa chamada Hayabusa2 voltou à atmosfera da Terra no final de 2020 e pousou nas profundezas do interior australiano. Quando pesquisadores da agência espacial japonesa JAXA o abriram, encontraram sua preciosa carga útil selada e intacta:um punhado de sujeira que Hayabusa2 conseguiu retirar da superfície de um asteroide em alta velocidade.
Os cientistas começaram agora a anunciar os primeiros resultados da análise desta amostra extraordinária. O que eles descobriram sugere que este asteroide é um pedaço do mesmo material que se aglutinou em nosso sol há quatro bilhões e meio de anos.
"Antes, tínhamos apenas um punhado dessas rochas para estudar, e todas eram meteoritos que caíram na Terra e foram armazenados em museus por décadas a séculos, o que mudou suas composições", disse o geoquímico Nicolas Dauphas, um dos três pesquisadores da Universidade de Pesquisadores de Chicago que trabalharam com uma equipe internacional de cientistas liderada pelo Japão para analisar os fragmentos. "Ter amostras imaculadas do espaço sideral é simplesmente incrível. São testemunhas de partes do sistema solar que não exploramos de outra forma."
'É espetacular' Em 2018, Hayabusa2 pousou no topo de um asteroide em movimento chamado Ryugu e coletou partículas acima e abaixo de sua superfície. Depois de passar um ano e meio orbitando o asteroide, ele retornou à Terra com uma cápsula selada contendo cerca de cinco gramas de poeira e rocha. Cientistas de todo o mundo aguardam ansiosamente a amostra única – uma que pode ajudar a redefinir nossa compreensão de como os planetas evoluem e como nosso sistema solar se formou.
Os cientistas estão particularmente empolgados porque essas partículas nunca teriam chegado à Terra sem a barreira protetora de uma espaçonave.
"Normalmente, tudo o que temos para estudar asteróides são as peças que são grandes o suficiente para chegar ao solo como meteoritos", disse o geoquímico da UChicago, Andrew M. Davis, outro membro da equipe de análise. "Se você pegar este punhado e jogá-lo na atmosfera, ele queimará. Você o perderá, e muitas evidências sobre a história desse asteroide irão com ele.
"Nós realmente não tivemos uma amostra como esta antes. É espetacular."
Petrografia da amostra Ryugu. (A) Imagem de elétrons retroespalhados (BSE) da amostra Ryugu A0058-C1001. O espaço preto na figura é um poro. (B) Mapa elementar combinado da mesma amostra, com raios-X característicos das linhas Ca Kα, Fe Kα e S Kα atribuídas aos canais de cores RGB conforme indicado na legenda. Os minerais de carbonato (dolomita), sulfeto (pirrotita) e óxido de ferro (magnetita) são incorporados em uma matriz de filossilicatos e, em alguns casos, precipitados em pequenos veios. A textura de sulfeto é semelhante à do condrito desagrupado Flensburg. (C) Diagrama ternário entre Fe, Mg e Si+Al mostrando as composições químicas dos filossilicatos em A0058-C1001. As linhas pretas são composições de solução sólida para serpentina e saponita. Cada círculo vermelho aberto mostra a composição química em massa de filossilicatos medidos em vários locais dos painéis A e B, cada local sendo quadrado de 5 a 10 μm. Escolhemos cada tamanho para excluir outros minerais que não filossilicatos na área. As composições do volume diferem de lugar para lugar, com uma distribuição indicando que os filossilicatos consistem em serpentina e saponita com relações Fe/Mg variáveis. As incertezas em cada medição são menores que o tamanho do símbolo. (D) imagem BSE da amostra Ryugu C0002-C1001, mostrando a matriz brechada. A textura é semelhante aos condritos CI. Crédito:Ciência (2022). DOI:10.1126/science.abn7850
Davis, Dauphas e a colega da UChicago, Reika Yokochi, fazem parte de uma equipe montada para ajudar os pesquisadores japoneses a analisar as amostras. Cada parte do conteúdo da cápsula está sendo rigorosamente estudada. Yokochi faz parte de uma equipe que está analisando os gases que ficaram presos na cápsula ou na sujeira. Dauphas e Davis fazem parte de uma equipe que estuda as composições químicas e isotópicas dos grãos para revelar sua história.
A primeira compilação desses resultados, relatada em
Science em 9 de junho, revelar a maquiagem de Ryugu.
A rocha é semelhante a uma classe de meteoritos conhecidos como "condritos carbonáceos do tipo Ivuna". Essas rochas têm uma composição química semelhante à que medimos a partir do sol e acredita-se que datam dos primórdios do sistema solar, aproximadamente quatro bilhões e meio de anos atrás - antes da formação do sol, da lua e da lua. Terra.
Naquela época, tudo o que existia era uma gigantesca nuvem de gás em rotação. Os cientistas pensam que a maior parte desse gás foi puxada para o centro e formou a estrela que conhecemos como sol. À medida que os resquícios desse gás se expandiam em um disco e esfriavam, transformavam-se em rochas, que ainda hoje flutuam ao redor do sistema solar; parece que Ryugu pode ser um deles.
Os cientistas disseram que os fragmentos mostram sinais de terem sido embebidos em água em algum momento. “É preciso imaginar um agregado de gelo e poeira flutuando no espaço, que se transformou em uma gigantesca bola de lama quando o gelo foi derretido pela energia nuclear a partir do decaimento de elementos radioativos que estavam presentes no asteroide quando se formou”, disse Dauphas. Mas, surpreendentemente, hoje a própria rocha parece estar relativamente seca.
A superfície do asteróide Ryugu de uma altitude de 6 km. Crédito:JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST
Usando datação por radioisótopos, eles estimaram que Ryugu foi alterado pela circulação da água apenas cerca de cinco milhões de anos após a formação do sistema solar.
Essas descobertas são particularmente interessantes para os pesquisadores porque sugerem condições de formação semelhantes entre cometas e alguns asteroides, como Ryugu.
“Ao examinar essas amostras, podemos restringir as temperaturas e condições que devem ter ocorrido em suas vidas e tentar entender o que aconteceu”, explicou Yokochi.
Ela comparou o processo a tentar descobrir como uma sopa era feita, mas com apenas o resultado final e não a receita:"Podemos pegar a sopa e separar os ingredientes, e tentar dizer pelas condições deles quanto foi em que ordem."
Os cientistas observaram que uma porcentagem da descoberta será reservada para que possamos analisá-los no futuro com tecnologia mais avançada – assim como fizemos com amostras lunares da Apollo.
"Depois que recebemos amostras lunares da Apollo 50 anos atrás, nossas ideias sobre como a lua se formou mudaram completamente", disse Davis. "Ainda estamos aprendendo coisas novas com eles, porque nossos instrumentos e tecnologia avançaram.
Cientistas da Agência Espacial Japonesa viajaram para o interior australiano para recuperar a cápsula contendo pedaços retirados da superfície de um asteroide em alta velocidade pela espaçonave Hayabusa2 em dezembro de 2020. Crédito:JAXA
"O mesmo será verdade para essas amostras. Este é um presente que continua dando."
Esta missão é a primeira de várias missões internacionais que trarão amostras de outro asteroide chamado Bennu, bem como áreas inexploradas em nossa lua, Marte, e a lua de Marte, Phobos. Tudo isso deve acontecer nos próximos 10 a 20 anos.
"Está muito fora do radar do público e de alguns tomadores de decisão, mas estamos entrando em uma nova era de exploração planetária sem precedentes na história", disse Dauphas. “Nossos filhos e netos verão fragmentos de asteroides, Marte e esperamos que outros planetas quando visitarem museus”.
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