As águas escondidas do asteróide Ryugu podem explicar como a Terra obteve seus oceanos
Um grupo de cientistas, incluindo investigadores da Universidade de Tóquio, encontrou evidências de que a água líquida já se moveu através do asteróide que eventualmente deu origem ao asteróide próximo da Terra Ryugu. Notavelmente, esta actividade ocorreu mais de mil milhões de anos após a formação do asteróide. A descoberta, que se baseia em amostras microscópicas de rochas recolhidas pela sonda Hayabusa2 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), desafia a crença de longa data de que os processos relacionados com a água nos asteróides só ocorreram nas fases iniciais da evolução do sistema solar. Estas descobertas podem influenciar os modelos científicos que descrevem como a Terra e os seus oceanos se desenvolveram.
Embora os cientistas tenham uma imagem geral sólida de como o sistema solar se formou, muitos detalhes permanecem incertos. Uma das maiores questões diz respeito a como a Terra acabou com tanta água. Há muito que se pensa que asteróides ricos em carbono, como Ryugu, que se formou a partir de gelo e poeira no sistema solar exterior, eram os principais fornecedores de água para o nosso planeta. A missão de 2018 da Hayabusa2 a Ryugu marcou a primeira vez que tal asteróide foi observado de perto e amostrado diretamente. A missão devolveu pequenos pedaços de rocha e poeira à Terra, dando aos investigadores uma rara oportunidade de preencher as peças que faltavam na história inicial do nosso planeta.
“Descobrimos que Ryugu preservou um registo imaculado da actividade aquática, evidência de que os fluidos se moviam através das suas rochas muito mais tarde do que esperávamos,” disse o professor associado Tsuyoshi Iizuka, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Tóquio. “Isto muda a forma como pensamos sobre o destino a longo prazo da água nos asteróides. A água permaneceu por muito tempo e não se esgotou tão rapidamente como se pensava.”
A chave para a descoberta está nos isótopos de lutécio (Lu) e háfnio (Hf), elementos que formam um relógio radioativo natural através do decaimento de 176Lu em 176Hf. Ao analisar as suas proporções nas amostras de Ryugu, os investigadores esperavam determinar a idade do asteróide de uma forma simples. Em vez disso, eles encontraram níveis muito mais elevados de 176Hf comparado com 176Lu do que o previsto. Este desequilíbrio incomum sugeria que a água líquida já havia vazado através das rochas, efetivamente lixiviando o lutécio delas.
“Pensamos que o registo químico de Ryugu se assemelharia a certos meteoritos já estudados na Terra”, disse Iizuka. “Mas os resultados foram completamente diferentes. Isso significou que tivemos que descartar cuidadosamente outras explicações possíveis e eventualmente concluímos que o sistema Lu-Hf foi perturbado pelo fluxo tardio de fluido. O gatilho mais provável foi um impacto em um asteróide pai maior de Ryugu, que fraturou a rocha e derreteu o gelo enterrado, permitindo que a água líquida se infiltrasse através do corpo. Foi uma surpresa genuína! Este evento de impacto também pode ser responsável pela ruptura do corpo parental para se formar Ryugu.”
As implicações do estudo são de longo alcance. Isto sugere que os asteróides ricos em carbono poderiam ter armazenado e fornecido muito mais água à Terra do que os cientistas supunham anteriormente. O asteróide pai de Ryugu parece ter retido água congelada durante mais de mil milhões de anos, o que significa que corpos semelhantes que colidiram com a jovem Terra podem ter fornecido duas a três vezes mais água do que os modelos actuais estimam. Tais impactos poderiam ter desempenhado um papel importante na formação dos primeiros oceanos e da atmosfera.
“A ideia de que objetos semelhantes a Ryugu permaneceram no gelo por tanto tempo é notável”, disse Iizuka. “Isto sugere que os blocos de construção da Terra eram muito mais húmidos do que imaginávamos. Isto obriga-nos a repensar as condições iniciais do sistema hídrico do nosso planeta. Embora seja demasiado cedo para dizer com certeza, a minha equipa e outros poderão basear-se nesta investigação para esclarecer as coisas, incluindo como e quando a nossa Terra se tornou habitável.”
Hayabusa2 trouxe apenas alguns gramas de material. Com muitos pesquisadores querendo realizar testes, cada experimento só poderia usar algumas dezenas de miligramas, frações de um grão de arroz. Para maximizar as informações obtidas, a equipe desenvolveu métodos sofisticados para separar elementos e analisar isótopos com extraordinária precisão, aproveitando todo o potencial das atuais técnicas analíticas geoquímicas.
“Nosso pequeno tamanho de amostra foi um grande desafio”, lembrou Iizuka. “Tivemos que projetar novos métodos químicos que minimizassem a perda elementar e ao mesmo tempo isolassem vários elementos do mesmo fragmento. Sem isso, nunca poderíamos ter detectado sinais tão sutis de atividade tardia de fluidos.”
Os pesquisadores também planejam estudar veios de fosfato em amostras de Ryugu para determinar idades mais precisas do fluxo tardio de fluido. Eles também compararão seus resultados com amostras da NASA coletadas do asteroide Bennu pela espaçonave OSIRIS-REx, para testar se atividade aquática semelhante também poderia ter acontecido lá, ou se era exclusiva de Ryugu. Eventualmente, Iizuka e colegas esperam descobrir como a água foi armazenada, mobilizada e finalmente entregue à Terra, uma história que continua a moldar a nossa compreensão da habitabilidade planetária.
Financiamento: Este trabalho foi apoiado pelas bolsas KAKENHI da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (21KK0057, 22H00170).
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