Nova análise revela a história brutal da jornada dos meteoritos Winchcombe pelo espaço
Fatias representativas de μCT de chips do meteorito Winchcombe e dados de orientação contornados nos eixos longos e curtos dos côndrulos plotados em projeções estereográficas do hemisfério inferior e n denota o número de côndrulos medidos para cada parcela. Crédito:Meteorística e Ciência Planetária (2024). DOI:10.1111/maps.14164 Uma nova e intensiva nano-análise do meteorito Winchcombe revelou como foi afectado pela água e repetidamente despedaçado e remontado na viagem que fez através do espaço antes de aterrar num campo de ovelhas inglês em 2021.
Pesquisadores de dezenas de instituições do Reino Unido, Europa, Austrália e EUA colaboraram na pesquisa. Juntos, eles submeteram grãos minerais em fragmentos do meteorito Winchcombe a uma ampla gama de técnicas analíticas de ponta.
O seu trabalho, que foi conduzido numa escala mais tipicamente reservada à investigação de amostras devolvidas à Terra por missões espaciais multibilionárias, deu-lhes uma visão incomparável da história do meteorito Winchcombe no processo.
A sua análise ajudou-os a recuar no tempo até aos primeiros dias do meteorito como uma rocha seca contendo gelo, e depois traçar a sua transformação através do derretimento do gelo numa bola de lama que foi quebrada e reconstruída uma e outra vez.
O meteorito Winchcombe é um exemplo incomumente bem preservado de um grupo de rochas espaciais chamadas condritos carbonáceos CM, que se formaram durante os primeiros períodos do sistema solar. Eles carregam minerais alterados pela presença de água em seu asteróide pai.
A análise desses minerais dentro do meteorito Winchcombe ajudará os cientistas a desvendar as respostas às questões sobre os processos que formaram o nosso sistema solar, incluindo as possíveis origens da água da Terra.
Ao contrário da maioria dos meteoritos, que podem permanecer desconhecidos durante meses ou anos após entrarem na atmosfera da Terra, o meteorito Winchcombe foi recuperado poucas horas depois de atingir o solo. Membros do público, cientistas cidadãos e a comunidade amadora de entusiastas de meteoritos reconheceram que as rochas haviam atingido o solo e ajudaram os cientistas a identificar a localização das amostras, auxiliando na sua recuperação.
A velocidade da sua recuperação ajudou a evitar que fosse ainda mais alterado pela exposição à atmosfera terrestre, oferecendo aos cientistas uma rara oportunidade de aprender mais sobre os condritos CM, examinando-os até ao nível atómico.
Em artigo publicado na revista Meteoritics and Planetary Science , os pesquisadores descrevem como exploraram a complexa brecha do meteorito Winchombe.
Uma brecha é uma rocha formada por pedaços de outras rochas cimentadas em uma estrutura chamada matriz cataclástica. A análise da equipe realizada usando técnicas sofisticadas, incluindo microscopia eletrônica de transmissão, difração de retroespalhamento de elétrons, espectrometria de massa de íons secundários de tempo de voo e tomografia de sonda atômica, mostrou que a brecha de Winchcombe contém oito tipos distintos de rochas condritas CM.
A equipe descobriu que cada tipo de rocha foi alterado em diferentes graus pela presença de água, não apenas entre os tipos de rochas, mas também, surpreendentemente, dentro delas. A equipe encontrou muitos exemplos de grãos minerais inalterados ao lado de grãos completamente alterados, até mesmo em nanoescala. Para efeito de comparação, um fio de cabelo humano tem cerca de 75.000 nanômetros de espessura.
A equipa sugere que a explicação provável para a natureza confusa dos diferentes tipos de rochas e a sua variação extrema na alteração aquosa é que o asteróide Winchcombe foi repetidamente despedaçado por impactos com outros asteróides antes de ser reunido novamente.
Outra descoberta significativa da análise é a proporção inesperadamente elevada de minerais carbonáticos como aragonita, calcita e dolomita, juntamente com minerais que posteriormente substituíram os carbonatos, nas amostras analisadas pela equipe.
Isto sugere que o meteorito Winchcombe era mais rico em carbono do que se pensava anteriormente e provavelmente acumulou abundante CO congelado2 antes de derreter para formar os minerais carbonáticos que a equipe observou. A análise da equipa pode ajudar a explicar os grandes veios de carbonato que foram observados na superfície do asteróide Bennu pela missão OSIRIS-REx da NASA.
O estudo foi liderado pelo Dr. Luke Daly, da Universidade de Glasgow, que também é o autor principal do artigo. Daly também liderou o grupo de busca que recuperou o maior fragmento do meteorito Winchcombe depois que ele foi detectado como uma bola de fogo cruzando os céus de Gloucestershire em 28 de fevereiro de 2021.
Daly disse:"Ficamos fascinados ao descobrir o quão fragmentada estava a brecha na amostra de Winchcombe que analisamos. Se você imaginar o meteorito de Winchcombe como um quebra-cabeça, o que vimos na análise foi como se cada uma das próprias peças do quebra-cabeça tivesse também foi cortado em pedaços menores e depois misturado em um saco cheio de fragmentos de outros sete quebra-cabeças.
"No entanto, o que descobrimos ao tentar desmontar os quebra-cabeças através das nossas análises é uma nova visão sobre os detalhes muito sutis de como a rocha foi alterada pela água no espaço. Também nos dá uma ideia mais clara de como deve ter sido danificada. por impactos e reformou-se repetidas vezes ao longo de sua vida, desde que saiu da nebulosa solar, há bilhões de anos."
Leon Hicks, da Universidade de Leicester e co-autor do estudo, disse:“Este nível de análise do meteorito Winchcombe é virtualmente sem precedentes para materiais que não foram devolvidos diretamente à Terra a partir de missões espaciais, como rochas lunares da Apollo. programa ou amostras do asteróide Ryugu coletadas pela sonda Hayabusa 2."
O coautor do artigo, Dr. Martin Suttle, da Open University, disse:"A velocidade com que os fragmentos de Winchcombe foram recuperados nos deixou com algumas amostras imaculadas para análise, desde a escala centimétrica até os átomos individuais dentro das rochas. Cada grão é uma pequena cápsula do tempo que, em conjunto, nos ajuda a construir uma visão notavelmente clara da formação, reforma e alteração que ocorreram ao longo de milhões de anos."
A doutora Diane Johnson, da Cranfield University, coautora do artigo, acrescentou:“Pesquisas como essa nos ajudam a entender a parte mais antiga da formação do nosso sistema solar de uma forma que simplesmente não é possível sem uma análise detalhada dos materiais que foram ali mesmo no espaço, como aconteceu. O meteorito Winchcombe é uma peça notável da história espacial e estou satisfeito por ter feito parte da equipe que ajudou a contar esta nova história."
