Uma equipe de cientistas, incluindo pesquisadores da Universidade de Tóquio, encontrou evidências de que a água líquida já fluiu através do asteróide, formando o asteróide próximo à 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 visão 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 influenciar os modelos científicos que descrevem como a Terra e os seus oceanos se desenvolveram.
Embora os cientistas tenham uma compreensão abrangente de como o sistema solar se formou, muitos detalhes permanecem incertos. Uma das maiores questões é como a Terra produz tanta água. Asteróides ricos em carbono, como Ryugu, que se formou a partir de gelo e poeira no sistema solar exterior, há muito que são considerados os principais fornecedores de água da Terra. A missão de 2018 da Hayabusa2 a Ryugu marcou a primeira vez que tal asteróide foi observado de perto e amostrado diretamente. A missão trouxe pequenas quantidades de rocha e poeira de volta à Terra, dando aos pesquisadores uma rara oportunidade de preencher as peças que faltavam na história inicial da Terra.
“Descobrimos que Ryugu preserva um registo imaculado da atividade da água, o que prova que os fluidos se moveram através das suas rochas muito mais tarde do que esperávamos,” disse Tsuyoshi Iizuka, professor associado do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Tóquio. “Isto muda a nossa visão sobre o destino a longo prazo da água nos asteróides. A água permaneceu no asteróide durante muito tempo e não se esgotou tão rapidamente como se pensava.”
A chave para a descoberta foram os isótopos de lutécio (Lu) e háfnio (Hf), que decaem para formar relógios radioativos naturais. 176Lu Cheng 176lança. Ao analisar as suas proporções nas amostras de Ryugu, os investigadores esperam poder determinar a idade do asteróide de uma forma simples. Em vez disso, eles encontraram níveis mais elevados de 176em comparação com Hf 176Foi mais do que Lu esperava. Este desequilíbrio incomum sugere que a água líquida uma vez penetrou na rocha, lixiviando efetivamente o lutécio da rocha.
“Acreditamos que o registro químico de Ryugu é semelhante ao de alguns meteoritos que foram estudados na Terra”, disse Iizuka. “Mas os resultados foram completamente diferentes. Isso significou que tivemos que descartar cuidadosamente outras explicações possíveis e finalmente concluímos que o sistema Lu-Hf foi perturbado pelo fluxo de fluido em estágio avançado. O gatilho mais provável foi um impacto no corpo pai do asteróide maior de Ryugu, que fraturou a rocha e derreteu o gelo enterrado, permitindo que a água líquida penetrasse no corpo do asteróide. Que surpresa! Este evento de impacto também pode ter sido responsável pela destruição do corpo pai de formar Ryugu.”
As implicações desta pesquisa são de longo alcance. Isto sugere que os asteróides ricos em carbono podem ter armazenado e fornecido mais água à Terra do que os cientistas supunham anteriormente. O asteroide pai de Ryugu parece ter retido água congelada durante mais de mil milhões de anos, o que significa que objetos semelhantes que colidiram com uma Terra jovem poderiam ter libertado duas a três vezes mais água do que as estimativas do modelo atual. Esta influência pode ter desempenhado um papel importante na formação dos primeiros oceanos e da atmosfera.
“A ideia de que um objeto semelhante ao Ryugu possa ser preservado no gelo por tanto tempo é notável”, disse Iizuka. “Isto sugere que partes da Terra eram muito mais húmidas do que pensávamos. Isto obriga-nos a repensar as condições iniciais dos sistemas hídricos da Terra. Embora seja demasiado cedo para tirar conclusões, a minha equipa e outros poderão esclarecer algumas coisas com base neste estudo, incluindo como e quando a nossa Terra se tornou habitável.”
Hayabusa2 trouxe apenas alguns gramas de material. Como muitos pesquisadores queriam testá-lo, cada experimento só poderia usar algumas dezenas de miligramas, uma fração de um grão de arroz. Para maximizar as informações obtidas, a equipe desenvolveu métodos sofisticados para separar elementos e analisar isótopos com altíssima precisão, liberando todo o potencial das atuais técnicas de análise geoquímica.
“Nosso pequeno tamanho de amostra foi um grande desafio”, lembrou Iizuka. “Tivemos que desenvolver novos métodos químicos que minimizassem a perda elementar e ao mesmo tempo isolassem vários elementos do mesmo fragmento. Sem isso, nunca teríamos sido capazes de detectar sinais tão sutis de atividade fluida tardia.”
Os pesquisadores também planejam estudar os veios de fosfato na amostra de Ryugu para determinar uma idade mais precisa para o fluxo tardio de fluido. Eles também compararão seus resultados com amostras coletadas pela espaçonave OSIRIS-Rex da NASA no asteroide Bennu para testar se atividade aquática semelhante ocorre lá, ou se é exclusiva de Ryugu. Em última análise, Iizuka e colegas esperam descobrir como a água é armazenada, movida e, em última análise, transportada para a Terra, uma história que continuará a influenciar a nossa compreensão da habitabilidade planetária.
Financiamento: Este trabalho foi apoiado pelas bolsas KAKENHI da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (21KK0057, 22H00170).
