Meteorito primitivo aproxima cientistas da compreensão da evolução do Sistema Solar

JPL-Caltech / NASA

Uma equipa de investigadores da Universidade de Waseda, da Universidade de Estudos Avançados (ambas do Japão), da Universidade do Hawaii em Manoa, da Universidade de Harvard e do Instituto Nacional de Pesquisa Polar descobriu o quartzo mineral de sílica (SiO2) num meteorito primitivo.

Com a descoberta, a equipa é a primeira equipa do mundo a apresentar evidências diretas de condensação de sílica dentro do disco protoplanetário solar e a aproximar-se da compreensão da formação e evolução solar.

Embora observações espectroscópicas anteriores no infravermelho tenham sugerido a existência de sílica em estrelas T-Tauri recém-formadas, bem como em estrelas do ramo gigante AGB na sua última fase de vida, nenhuma evidência de condensação gás-sólido de sílica tinha sido encontrada em meteoritos primitivos dos primeiros estágios do nosso Sistema Solar.

Neste estudo, publicado no início do mês de julho na Proceedings of the National Academy of Sciences, os cientistas estudaram o meteorito primitivo Yamato-793261 (Y-793261), um condrito carbonáceo recolhido de um campo de gelo perto das Montanhas Yamato durante a 20.ª Expedição de Investigação Antártica Japonesa em 1979.

“O grau de cristalinidade da matéria orgânica em Y-793261 mostra que não sofreu metamorfismo termal,” explica Timothy Jay Fasgan, professor de geoquímica na Universidade de Waseda. “Isto confirma que Y-793261 preserva minerais e texturas da sua origem nebular, fornecendo-nos registos do Sistema Solar primitivo.”

Um componente importante dos condritos inclui inclusões refratárias, que se formaram em altas temperaturas e são os mais antigos sólidos datados do Sistema Solar. As inclusões refratárias podem ser subdivididas em inclusões ricas em cálcio e alumínio (ICAs) e agregados de olivina ameboide (AOAs).

A equipa encontrou um AOA em Y-793261 contendo minerais AOA típicos e minerais ultra-refratários (temperatura muito alta) contendo escândio e zircónio, juntamente com o quartzo (que se forma a uma temperatura comparativamente mais baixa).

“Tal variedade de minerais implica que o AOA se condensou a partir do gás nebular para sólido numa ampla faixa de temperaturas de aproximadamente 1500-900ºC,” comenta o professor Fagan. “Este agregado é o primeiro do seu tipo a ser encontrado no nosso Sistema Solar.”

A equipa também descobriu que o quartzo no AOA tem uma composição isotópica de oxigénio parecida com a do Sol. Esta composição isotópica é típica das inclusões refratárias em geral, o que indica que as inclusões refratárias se formaram relativamente perto do protossol (aproximadamente 0,1 UA, ou 1/10 da distância Terra-Sol). O facto de que o quartzo no meteorito Y-793261 partilha esta composição isotópica indica que o quartzo se formou no mesmo ambiente da nebulosa solar.

No entanto, a condensação de sílica a partir do gás da nebulosa solar é hipoteticamente impossível caso os minerais e o gás tenham permanecido em equilíbrio durante a condensação. Este achado serve como evidências de que o AOA se formou a partir de um gás que arrefecia depressa. Dado que os minerais pobres em sílica se condensaram do gás, este mudou de composição, tornando-se mais rico em sílica, até que o quartzo se tornou estável e cristalizado.

O professor Fagan diz que a origem de Y-793261 é provavelmente um objeto astronómico perto de 162173 Ryugu (mais conhecido apenas como Ryugu), um asteroide com o nome do palácio de um dragão de um antigo conto popular japonês.

Atualmente a ser investigado pela sonda robótica japonesa Hayabusa 2, Ryugu pode partilhar das mesmas propriedades que Y-793261 e potencialmente fornecer mais registos sobre o Sistema Solar inicial. “Combinando investigações em andamento sobre meteoritos com novos resultados de Ryugu, esperamos entender melhor os eventos termais durante os estágios iniciais do nosso Sistema Solar”.

// CCVAlg

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