A Estação Kohnen é um assentamento de contêineres na Antártica, de cuja vizinhança se originam as amostras de neve nas quais o ferro-60 foi encontrado. Crédito:Martin Leonhardt / Alfred-Wegener-Institut (AWI)
Uma equipe de cientistas retirou 500 quilos de neve fresca da Antártica, derreteu, e peneirou as partículas que restaram. A análise gerou uma surpresa:a neve continha quantidades significativas de uma forma de ferro que não é produzida naturalmente na Terra.
Outros cientistas já haviam detectado o mesmo isótopo raro de ferro nas crostas do oceano profundo. Chamado de ferro-60, ele tem quatro nêutrons a mais do que a forma mais comum do elemento na Terra. Mas o ferro-60 na crosta provavelmente se estabeleceu na superfície da Terra há milhões de anos, ao contrário do que foi encontrado na neve fresca na Antártica que se acumulou nas últimas duas décadas.
"Esta é a primeira evidência de que alguém viu algo tão recente, "disse Dominik Koll, um físico da Australian National University em Canberra e principal autor do estudo. A equipe publicou suas descobertas esta semana no jornal Cartas de revisão física .
Objetos do espaço sideral, desde poeira a meteoros, caem regularmente na Terra, mas geralmente são feitos dos mesmos materiais que nosso planeta, já que tudo no sistema solar, incluindo o próprio sol, montados a partir dos mesmos blocos de construção bilhões de anos atrás. Como o ferro-60 não está entre esses materiais comuns, deve ter chegado de algum lugar além do sistema solar.
"Um meteoro [interestelar] é um evento muito raro. No entanto, quanto menor for o tamanho do objeto, quanto mais abundante for, "disse o astrônomo de Harvard Avi Loeb. Partículas de poeira deveriam chover na superfície da Terra com mais freqüência, mas retirá-los da miríade de outras partículas ao redor é uma tarefa assustadora.
Mas no Pólo Sul, os pesquisadores precisam levar em conta as possíveis fontes terrestres dos isótopos, como de usinas nucleares e testes de armas nucleares. Koll e seus colegas estimaram quanto ferro-60 poderia ser produzido por reatores nucleares, testes, e acidentes como o desastre de 2011 em Fukushima, e eles calcularam apenas uma quantidade minúscula. Ao estudar isótopos adicionais como o manganês-53, eles também descartaram quaisquer contribuições significativas de raios cósmicos, que geram ferro-60 quando interagem com poeira e meteoritos.
A Estação Kohnen é um assentamento de contêineres na Antártica, de cuja vizinhança se originam as amostras de neve nas quais o ferro-60 foi encontrado. Crédito:S. Kipfstuhl / AWI
O que restou foi centenas de vezes mais isótopo de ferro do que eles esperavam. "Isso é realmente impressionante, "Koll disse.
Bernhard Peucker-Ehrenbrink, um geoquímico da Woods Hole Oceanographic Institution em Massachusetts, concordou que a equipe de Koll encontrou claramente uma quantidade significativa de ferro interestelar. "Fazer essas medições é muito difícil. Você está essencialmente contando átomos individuais, "ao pesar as contribuições da radiação de fundo." Extrair isso de meia tonelada de gelo não é uma tarefa trivial, " ele disse.
Koll e seus colegas se concentraram no iron-60 porque é raro, mas não muito raro, e tem uma longa vida, com meia-vida de 2,6 milhões de anos. Muitos outros isótopos que poderiam ter chegado de rochas interestelares em queda são tão instáveis, com meias-vidas tão curtas, que não há nenhuma maneira de os cientistas poderem encontrá-los antes que eles se decomponham e desapareçam.
As estrelas lançam uma variedade de partículas minúsculas durante suas vidas, além de toda a luz e calor. Mas quando as estrelas são mais jovens, geralmente estão jogando fora metais mais leves, como carbono e oxigênio. (Os astrônomos tendem a se referir a tudo o que é maior do que o hélio como um "metal".) O envelhecimento, estrelas massivas e um certo tipo de explosões de supernova, tendo passado muitos milênios fundindo grandes núcleos em outros ainda maiores, pode expelir partículas de metais mais pesados, incluindo iron-60 e seu primo estável, ferro-56. O ferro é geralmente o último elemento que uma estrela pode produzir enquanto ainda gera energia, e depois de seus últimos estertores de vida, ele explode. Apenas estrelas dezenas de vezes mais massivas do que nosso sol poderiam construir isótopos de ferro, Contudo, o que significa que o ferro-60 encontrado na Antártica se originou de fora do sistema solar.
"Deve ter sido uma supernova, não tão perto a ponto de nos matar, mas não muito longe para ser diluído no espaço, "Koll disse.
Isso implica que nosso planeta provavelmente pegou as partículas perdidas enquanto viajava pela nuvem interestelar local, também conhecido como Fluff local. Esta região de 30 anos-luz, pelo qual o sistema solar está passando e prestes a sair, provavelmente formada a partir da explosão de estrelas massivas que expelem gases quentes em suas camadas externas para o espaço.
Não há supernovas explodindo agora na vizinhança de nossa estrela, Contudo, tornando difícil determinar exatamente de onde veio a poeira enriquecida com isótopos. Koll espera que mais dados, como núcleos de gelo que alcançam poeira mais profunda e mais velha, poderia adicionar mais à história. Essa pesquisa investigaria o passado e poderia revelar com mais precisão quando essa poeira alienígena começou a salpicar nosso planeta.
Esta história foi republicada por cortesia de Inside Science. Leia a história original aqui. Usado com permissão. Inside Science é um serviço de notícias independente editorial do American Institute of Physics.