Análise de asteroides revela evidências inesperadas de oceano jovem e carbonatação

Asteróides são muitas coisas – assassinos de dinossauros, arquivos dos primeiros dias do sistema solar, Objetivos de defesa planetária – Mas eles não deveriam ser mundos aquáticos. certo?

Bem, pelo menos não nos dias de hoje. Mas nos primeiros dias da formação do sistema solar, foi Ryugu – o alvo em forma de diamante da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA) Hayabusa 2 Importante – ela tinha uma pequena circunferência dentro dela.

Antes do asteroide ser hoje, a análise de isótopos de alta resolução mostra que ele era parte de um pai mais velho antes de explodir em uma colisão. Mas o que é ainda mais surpreendente é que dentro deste pequeno oceano, alguns silicatos secos do asteroide nativo original conseguiram permanecer inalterados. Um novo artigo de uma das equipes organizadoras na Hayabusa Publicado este mês em astronomia natural Eles obtêm o que mostram sobre a composição do pai de Ryugu e os asteróides no sistema solar primitivo.

o que há de novo – Em dezembro de 2020, a Hayabusa2 devolveu pouco mais de cinco gramas de Ryugu após uma missão de seis anos. Como as amostras são um número relativamente limitado de grãos pequenos, cada uma foi marcada com seu nome e número. Nesse caso, a análise da equipe foi baseada em apenas uma dessas partículas, C0009.

falar com inversomundo dos isótopos da química cósmica Ming Chang Liu da UCLA descobriu que o C0009 era particularmente interessante porque “se distinguia por conter uma pequena quantidade de silicatos anidros” – ou seja, continha minerais ricos em oxigênio não afetados pela água no meio de uma amostra fortemente alterada por H2O.

A composição de Ryugu foi muito alterada pela água líquida dentro dela. Embora formado nas profundezas frias do sistema solar externo, água e dióxido de carbono se acumulam juntos nos protólitos que foram os pais de Ryugu, juntamente com os isótopos radioativos de curta duração. À medida que essas rochas radioativas aqueciam o gelo ao seu redor, observa Liu, “elas começariam a flutuar dentro do corpo da mãe” – e com o tempo transformariam os silicatos e piroxênios que compunham o antecessor de Ryugu em silicatos contendo água.

Assim, os silicatos anidros restantes dão à equipe uma ideia de como eram outros materiais no início do Sistema Solar antes de colidirem com o pequeno oceano de Ryugu. O material parece o material mais antigo que se formou na fotosfera do sol. Os isótopos de oxigênio na amostra com a qual a equipe trabalhou mostram que o asteroide contém olivina amebiana e condritos ricos em magnésio que foram incorporados diretamente da nebulosa solar.

Moto Ito, um químico cósmico da Agência Japonesa de Tecnologia de Geociências Marinhas e membro da equipe mais ampla da Fase II, foi o principal autor – junto com Liu e outros – em Estudo das partículas Ryugu originaisque mostra as maneiras pelas quais os meteoritos CI na Terra mudaram devido ao nosso ambiente mais volátil.

falar com inversoIto observa que, mesmo que conhecer a composição química “não nos diga onde o corpo da mãe se formou”, ainda “nos permite construir uma espécie de história de Ryugu e como ele se formou no sistema solar externo”.

por que isso Importa – Este trabalho vem dos esforços da equipe maior de organização da Fase Dois. Depois que a Hayabusa2 cruzou o solo para largar sua carga útil, os cinco gramas de amostras que trouxe foram divididos em oito equipes: seis delas fazendo análises específicas iniciais – para composição química, materiais pétreos e arenosos, voláteis, orgânicos sólidos e solúveis – em materiais, e duas outras grandes equipes internacionais trabalham para esclarecer o potencial impacto científico das amostras.

Em junho, a equipe sênior de Liu e Ito, da Universidade de Okayama, no oeste do Japão, publicou sua interpretação das amostras. Eles descobriram que os filossilicatos de Ryugu são semelhantes aos dos condritos CI, um tipo raro e muito primitivo de meteorito coletado principalmente na Antártida.

Mas porque eles “podem estar lá por décadas, anos e eras antes de nós os pegarmos”, observa Liu, “a Terra tem uma atmosfera muito reativa, então os condritos CI irão interagir com a atmosfera”. Em comparação, as amostras de Hayabusa2 “são provavelmente o material de condrito mais puro que se pode obter”.

A sobrevivência desses elementos do Ryugu Protolith pode ser ainda mais surpreendente à luz do trabalho de algumas das outras equipes. equipe de análise de pedra Publicou seus resultados preliminares este mês em Ciências, que incluía água líquida de Ryugu confinada dentro de um cristal. Como Ryugu pegou dióxido de carbono congelado, bem como gelo de água enquanto se formava, a água líquida na amostra foi carbonatada.

O que vem a seguir – algum contexto Ryugu já está a caminho da Terra. Em maio passado, a NASA Osíris Rei A espaçonave deixou o asteroide Bennu depois de remover talvez meio quilo de rocha para começar sua jornada de volta à Terra. Isso foi depois do OSIRIS-REx Ele inesperadamente criou um buraco de 20 pés de largura no lado de Bennu O resultado é que ele se mantém unido com muito menos força do que qualquer um esperava.

Como Ryugu, Bennu é um asteróide de carbono relativamente original, embora seja um tipo diferente: asteróides do tipo B como Bennu parecem um pouco mais azuis do que Ryugu e seus companheiros asteróides do tipo C, que parecem vermelhos. Mas, independentemente de sua cor, de acordo com o cosmólogo Ito, encontrar componentes de carbono igualmente complexos na amostra “nos contará sobre a distribuição de componentes orgânicos no sistema solar”.

Embora responda a perguntas sobre a composição de Ryugu, este trabalho também levanta questões sobre como Ryugu se encaixa no esquema de asteróides e meteoritos mais primitivos. De acordo com Liu, a equipe acredita que, apesar das diferentes classes que surgiram para cobrir todos os diferentes condritos encontrados na Terra ao longo dos anos, “esses materiais iniciais podem ter sido muito semelhantes”. “Só queremos ser um pouco provocativos, mexer um pouco o pote e tentar mudar o paradigma”, acrescentou.