As águas escondidas do asteróide Ryuku explicam como a Terra obteve seus oceanos
Uma equipe de cientistas, incluindo pesquisadores da Universidade de Tóquio, encontrou evidências de que a água líquida já se moveu através do asteróide e eventualmente formou o asteróide próximo à Terra Ryugu. É notável que esta actividade tenha ocorrido 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 ocorreram apenas nas fases iniciais da evolução do Sistema Solar. As descobertas podem afetar os modelos científicos que descrevem como a Terra e os seus oceanos se desenvolveram.
Embora os cientistas tenham uma imagem geral firme de como o sistema solar se formou, muitos detalhes permanecem incertos. Uma das maiores questões é como a Terra acabou com tanta água. Asteróides ricos em carbono como Ryugu, formados a partir de gelo e poeira no sistema solar exterior, há muito que são considerados os principais fornecedores de água para o nosso planeta. A missão de 2018 da Hayabusa2 a Ryuku foi 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 Ryuku preserva um belo registro da atividade aquática”, disse o professor associado Tsuyoshi Aizuka, do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Tóquio. “Isso muda a forma como pensamos sobre o destino a longo prazo da água nos asteróides.” A água ficou parada por muito tempo e não escoou tão rápido quanto o esperado.”
A chave para a descoberta está nos isótopos lutécio (Lu) e háfnio (Hf), que se decompõem para formar um relógio radioativo natural. 176Dentro da Lu 176HF Ao analisar as suas proporções nas amostras de Ryuku, os investigadores esperam determinar a idade do asteroide de uma forma mais direta. Em vez disso, eles encontraram níveis muito mais elevados 176Comparado com Hf 176Lu do que o esperado. A água líquida uma vez vazou através das rochas nesta descontinuidade incomum, lixiviando efetivamente o lutécio delas.
“Pensámos que o registo químico de Ryuku poderia ser semelhante a alguns dos meteoritos que já foram estudados na Terra”, disse Aisuka. “Mas os resultados foram completamente diferentes. Isto significou que tivemos que descartar cuidadosamente outras explicações possíveis e, finalmente, concluímos que o sistema Lu-HF foi perturbado pelo atraso no fluxo de fluido. O gatilho mais provável foi um impacto no grande asteroide progenitor de Ryuku, que fraturou a rocha, derretendo o gelo enterrado e permitindo a infiltração de água líquida. A interrupção na formação do corpo progenitor Ryuku.”
As implicações do estudo são de longo alcance. Isto sugere que asteróides ricos em carbono poderiam armazenar e fornecer mais água à Terra do que os cientistas pensavam 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 podem ter desempenhado um papel importante na formação dos primeiros oceanos e da atmosfera.
“É notável que objetos como Ryugu tenham sido mantidos no gelo por tanto tempo”, disse Izuka. “Os blocos de construção da Terra sugerem que era muito mais húmida do que imaginávamos. Isso obriga-nos a reconsiderar as fases iniciais do sistema hídrico do nosso planeta. Embora seja demasiado cedo para dizer com certeza, a minha equipa e outros podem basear-se nesta investigação para lançar luz sobre coisas, incluindo como e quando a nossa Terra se tornou habitável.”
Hayabusa2 trouxe apenas alguns gramas de material. Como muitos pesquisadores desejam realizar experimentos com ele, cada experimento só pode usar algumas dezenas de miligramas, frações de um grão de arroz. Para maximizar as informações obtidas, aproveitando todo o potencial das atuais técnicas de análise geoquímica, a equipe desenvolveu métodos sofisticados para separar elementos e analisar isótopos com extraordinária precisão.
“Nossa pequena amostra foi um grande desafio”, lembra Izuka. “Tivemos que projetar novos métodos químicos que minimizassem a perda elementar e isolassem vários elementos de um único fragmento. Sem isso, nunca teríamos detectado os sinais sutis da atividade tardia do fluido.”
Os pesquisadores também planejam estudar os veios de fosfato nas amostras de Ryugu para determinar uma idade mais precisa do fluxo tardio do fluido. Eles compararão seus resultados com amostras da NASA coletadas do asteroide Bennu pela espaçonave OSIRIS-REx para testar se atividade aquática semelhante pode ter ocorrido lá ou se é exclusiva de Ryukyu. Em última análise, Iizuka e colegas esperam descobrir como a água foi armazenada, mobilizada e finalmente entregue à Terra, o que continuará 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).
