46: Meteorito mostra que asteróides ‘cospem’ pedrinhas

CIÊNCIA/GEOFÍSICA

Em 2019, a espaço-nave OSIRIS-REx da NASA enviou imagens de um fenómeno geológico que ninguém havia visto antes: seixos estavam voando da superfície do asteróide Bennu. O asteróide parecia estar disparando enxames de rochas do tamanho de bolas de gude.

Os cientistas nunca haviam visto esse comportamento de um asteróide antes, e é um mistério exactamente por que isso acontece. Mas em um artigo publicado na revista Nature Astronomy, os pesquisadores mostram a primeira evidência desse processo em um meteorito.

© A massa principal do meteorito Aguas Zarcas no Field Museum. Crédito: John Weinstein, Field Museum Meteorito mostra que asteróides ‘cospem’ pedrinhas

“É fascinante ver algo que acabou de ser descoberto por uma missão espacial em um asteróide a milhões de quilómetros da Terra e encontrar um registo do mesmo processo geológico na colecção de meteoritos do museu”, disse Philipp Heck, curador de Meteoritos no Field Museum de Chicago (EUA) e autor sénior do estudo.

Meteoritos são pedaços de rocha que caem do espaço sideral para a Terra. Eles podem ser feitos de pedaços de luas e planetas, mas na maioria das vezes, são fragmentos de asteróides. O meteorito Aguas Zarcas recebeu o nome da cidade costa-riquenho onde caiu em 2019; chegou ao Field Museum como uma doação de Terry e Gail Boudreaux. Heck e seu aluno, Xin Yang, estavam preparando o meteorito para outro estudo quando notaram algo estranho.

“Estávamos tentando isolar minerais muito pequenos do meteorito congelando-o com nitrogénio líquido e descongelando-o com água morna, para quebrá-lo”, disse Yang, pós-graduando do Field Museum e da Universidade de Chicago e primeiro autor do artigo. “Isso funciona para a maioria dos meteoritos, mas este foi meio estranho – encontramos alguns fragmentos compactos que não se desfaziam.”

Novo plano

Segundo Heck, encontrar pedaços de meteorito que não se desintegram não é algo inédito, mas os cientistas geralmente apenas dão de ombros e quebram o almofariz e o pilão. “Xin tem uma mente muito aberta; ele disse: ‘Não vou esmagar essas pedrinhas em areia, isso é interessante’”, contou Heck. Em vez disso, os pesquisadores elaboraram um plano para descobrir o que eram essas pedrinhas e por que elas eram tão resistentes à quebra.

“Fizemos tomografias computorizadas para ver como os seixos se comparam às outras rochas que compõem o meteorito”, afirmou Heck. “O que chamou a atenção é que esses componentes foram todos esmagados – normalmente, seriam esféricos – e todos tinham a mesma orientação.

Todos foram deformados na mesma direcção, por um processo.” Algo havia acontecido com os seixos que não aconteceu com o resto da rocha ao redor deles.

“Isso foi emocionante, estávamos muito curiosos sobre o que significava”, disse Yang.

© Fornecido por Revista Planeta Seixos ejectados da superfície do asteróide Bennu foram observados frequentemente pela espaço-nave OSIRIS-REx da Nasa. A observação inspirou o recente estudo. Crédito: Nasa/Goddard/Universidade do Arizona/Lockheed Martin

Pista produtiva

Os cientistas tinham uma pista, no entanto, das descobertas da OSIRIS-REx em 2019. A partir daí, eles montaram uma hipótese, que apoiaram com modelos físicos. O asteróide sofreu uma colisão em alta velocidade e a área de impacto ficou deformada.

Essa rocha deformada acabou se separando devido às enormes diferenças de temperatura que o asteróide experimenta quando gira, já que o lado voltado para o Sol é mais de 165°C mais quente do que o lado voltado para o lado oposto. “Esse ciclo térmico constante torna a rocha quebradiça e ela se desfaz em cascalho”, afirmou Heck.

Esses seixos são então ejectados da superfície do asteróide. “Ainda não sabemos qual é o processo que ejecta os seixos”, acrescentou Heck. Eles podem ser desalojados por impactos menores de outras colisões espaciais, ou podem ser liberados pelo stresse térmico que o asteróide sofre.

Mas uma vez que os seixos são perturbados, disse Heck, “você não precisa de muito para ejectar alguma coisa — a velocidade de escape é muito baixa”. Um estudo recente do Bennu revelou que sua superfície é frouxamente ligada e se comporta como pipoca em um balde.

© Fornecido por Revista Planeta Amostragem do meteorito Aguas Zarcas no Field Museum of Natural History. Crédito: Drew Carhart, Field Museum

De cascalho a rocha sólida

Os seixos então entraram em uma órbita muito lenta ao redor do asteróide e acabaram por cair de volta à sua superfície mais longe, onde não houve deformação. Então, de acordo com Heck e Yang, o asteróide sofreu outra colisão, e os seixos soltos e misturados na superfície se transformaram em uma rocha sólida.

“Ele basicamente juntou tudo, e esse cascalho solto se tornou uma rocha coesa”, afirmou Heck. O mesmo impacto pode ter desalojado a nova rocha, enviando-a para o espaço. Posteriormente, esse pedaço caiu na Terra como o meteorito Aguas Zarcas, carregando evidências da mistura de seixos.

Isso poderia explicar os seixos presentes em Aguas Zarcas, tornando o meteorito a primeira evidência física do processo geológico observado pelo OSIRIS-REx em Bennu. “Ele fornece uma nova maneira de explicar a maneira como os minerais na superfície dos asteróides se misturam”, disse Yang.

Isso é um grande negócio, afirmou Heck, porque por muito tempo, os cientistas assumiram que a principal maneira pela qual os minerais nas superfícies dos asteróides são rearranjados é através de grandes colisões, que não acontecem com muita frequência.

“A partir do OSIRIS-REx, sabemos que esses eventos de ejecção de partículas são muito mais frequentes do que esses impactos de alta velocidade”, observou Heck. “Então, eles provavelmente desempenham um papel mais importante na determinação da composição de asteróides e meteoritos.”

Aguas Zarcas é o primeiro meteorito a mostrar sinais desse comportamento, mas provavelmente não é o único. “Esperamos isso em outros meteoritos”, afirmou Heck. “As pessoas ainda não procuraram por isso.”

MSN Notícias
12.08.2022 às 15:41

38: Não existe água subterrânea na região equatorial de Marte

CIÊNCIA/GEOFÍSICA/MARTE

Uma nova análise de dados sísmicos da missão Mars InSight da NASA revelou algumas surpresas, apresentadas em artigo publicado na revista Geophysical Research Letters. A primeira delas: os 300 metros superiores do subsolo abaixo do local de pouso, perto do equador marciano, contêm pouco ou nenhum gelo.

© Crédito: NASA/JPL-Caltech Não existe água subterrânea na região equatorial de Marte

“Descobrimos que a crosta de Marte é fraca e porosa. Os sedimentos não são bem cimentados. E não há gelo ou muito gelo preenchendo os poros”, disse o geofísico Vashan Wright, do Scripps Institution of Oceanography da Universidade da Califórnia em San Diego e autor correspondente do novo estudo. “Essas descobertas não excluem que possa haver grãos de gelo ou pequenas bolas de gelo que não estão cimentando outros minerais. A questão é: qual a probabilidade de o gelo estar presente nessa forma?”

A segunda surpresa contradiz uma ideia principal sobre o que aconteceu com a água em Marte. O Planeta Vermelho pode ter abrigado oceanos de água no início de sua história. Muitos especialistas suspeitavam que grande parte da água se tornasse parte dos minerais que compõem o cimento subterrâneo.

Escassez

“Se você colocar água em contacto com rochas, produz um novo conjunto de minerais, como argila; então, a água não é um líquido. É parte da estrutura mineral”, disse o co-autor do estudo Michael Manga, da Universidade da Califórnia em Berkeley. “Há algum cimento, mas as rochas não estão cheias de cimento.”

“A água também pode entrar em minerais que não actuam como cimento. Mas a sub-superfície não cimentada remove uma maneira de preservar um registo de vida ou actividade biológica”, disse Wright. Os cimentos, por sua própria natureza, mantêm as rochas e os sedimentos juntos, protegendo-os da erosão destrutiva.

A falta de sedimentos cimentados sugere uma escassez de água nos 300 metros abaixo do local de pouso do módulo InSight perto do equador. A temperatura média abaixo de zero no equador de Marte significa que as condições seriam frias o suficiente para congelar a água se ela estivesse lá.

Muitos cientistas planetários, incluindo Manga, há muito suspeitam que a sub-superfície marciana estaria cheia de gelo. Suas suspeitas se dissiparam. Ainda assim, grandes mantos de gelo e gelo terrestre congelado permanecem nos pólos marcianos.

Pistas nos abalos sísmicos

“Como cientistas, estamos agora confrontados com os melhores dados, as melhores observações. E nossos modelos previram que ainda deveria haver solo congelado naquela latitude com aquíferos em baixo”, disse Manga, professor e presidente de Terra e Ciências Planetárias da Universidade da Califórnia em Berkeley.

A espaço-nave InSight pousou em Elysium Planitia, uma planície plana e lisa perto do equador marciano, em 2018. Seus instrumentos incluíam um sismómetro que mede as vibrações causadas por marsquakes (abalos sísmicos marcianos) e meteoritos em queda.

Os cientistas podem vincular essas informações a uma enorme massa de conhecimento sobre a superfície, incluindo imagens de formas de relevo marcianas e dados de temperatura. Os dados da superfície sugeriram que o subsolo pode consistir em rochas sedimentares e fluxos de lava. Ainda assim, a equipe teve de levar em conta as incertezas sobre as propriedades do subsolo, como porosidade e conteúdo mineral.

Ondas sísmicas de marsquakes fornecem pistas sobre a natureza dos materiais que atravessam. Possíveis minerais de cimentação – como calcita, argila, caulinita e gesso – afectam as velocidades sísmicas. A equipe de Wright no Scripps Oceanography aplicou modelagem computacional de física de rochas para interpretar as velocidades derivadas dos dados do InSight.

Ajuste melhor

“Executamos nossos modelos 10 mil vezes cada para obter as incertezas incorporadas em nossas respostas”, disse o co-autor Richard Kilburn, pós-graduando que trabalha no Laboratório Tectonorockphysics Lab do Scripps Oceanography, liderado por Wright. Simulações mostrando uma sub-superfície consistindo principalmente de material não cimentado se ajustam melhor aos dados.

Os cientistas querem sondar a sub-superfície porque se existe vida em Marte, é lá que ela estaria. Não existe água líquida na superfície e a vida no subsolo seria protegida da radiação. Após uma missão de retorno de amostra, uma prioridade da NASA para a próxima década é o conceito de missão Mars Life Explorer. O objectivo é perfurar dois metros na crosta marciana em alta latitude para procurar vida onde gelo, rocha e atmosfera se unem.

Já está em consideração a proposta internacional robótica Mars Ice Mapper Mission para ajudar a NASA a identificar potenciais objectivos científicos para as primeiras missões humanas a Marte. O Scripps Oceanography ajuda a preparar jovens cientistas para contribuir com essas missões.

“Durante toda a minha vida, ouvi dizer que a Terra pode se tornar inabitável”, disse o co-autor do estudo Jhardel Dasent, outro pós-graduando do laboratório que Wright lidera. “Estou na idade em que posso contribuir para produzir o conhecimento de outro planeta que pode nos levar até lá.”

MSN Notícias
Revista Planeta
11.08.2022

24: Descoberto truque matemático que pode revolucionar os pousos na Lua e Marte

CIÊNCIA/GEOFÍSICA

As viagens espaciais são um assunto complexo, complicado e perigoso. Há muitas variáveis que podem tornar uma missão num desastre. Desde o lançamento até à aterragem, tem de ser muito bem planeado, estudado e simulado.

As fotografias tiradas pelas sondas e pelos robôs podem ser uma ajuda, mas ficam muito aquém do tipo de informação que é necessária. No entanto, tudo isso pode mudar com um novo método de mapeamento por fotos. Um truque matemático vai ajudar a aterrar com mais segurança na Lua, em Marte e em qualquer outro planeta.

O mapear formas de relevo no nosso satélite natural é de grande interesse e importância para futuras missões com humanos.

Mapeamento por fotos gera mapas de superfície com alta resolução

Investigadores descobriram um método para fazer mapas de alta resolução de superfícies planetárias como a da lua, combinando imagens disponíveis e dados topográficos.

O mapear a superfície complexa e diversificada de um mundo como a Lua em resolução detalhada é um desafio porque os altímetros a laser, que medem mudanças nas altitudes, operam com resolução muito menor do que as câmaras. E embora as fotografias ofereçam uma noção das características da superfície, é difícil traduzir as imagens em alturas e profundidades específicas.

Contudo, um novo método combina dados topográficos com graus de sombreamento da luz solar presente nas imagens ópticas para fornecer avaliações muito mais precisas de formas e estruturas de aterros. O desenvolvimento poderá ajudar tanto os astronautas como os exploradores robóticos no futuro.

O novo método foi desenvolvido por Iris Fernandes, agora ex-aluna de doutoramento no Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhaga, na Dinamarca.

Geofísica Iris Fernandes, investigadora da Universidade de Copenhaga que descobriu novo método matemático para mapear fotografias do solo lunar

Muitas missões, muitas fotografias mas… falta rigor matemático

Missões diferentes proporcionam resoluções de dados muito diferentes, pelo que a combinação de diferentes fontes de dados em diferentes resoluções apresenta um enorme problema matemático. O que Iris Fernandes e o seu então supervisor, o geofísico Klaus Mosegaard, fizeram de forma diferente foi concentrarem-se na matemática da questão, reduzindo o desafio para determinar se uma equação poderia resolver o problema.

E assim foi. Pode-se dizer que nós, o meu supervisor, o Professor Klaus Mosegaard e eu, encontrámos a chave matemática de uma porta que se manteve fechada durante muitos anos.

Referiu Iris Fernandes em declaração sobre a sua descoberta, publicada no site da Universidade.

Refira-se também que a nova abordagem também requer muito menos poder computacional e é muito mais rápida que os métodos anteriores, de acordo com os investigadores.

A Lua foi o primeiro alvo de investigação

Os investigadores demonstraram a técnica na Lua. Estes combinaram imagens de alta resolução da câmara LROC da NASA Lunar Reconnaissance Orbiter com dados de menor resolução da nave espacial Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), os autores do artigo afirmam ter aumentado a resolução da topografia de cerca de 60 metros por pixel para 0,9 m por pixel.

Neste seguimento, os autores da investigação referiram que o método pode ser aplicado para extrair detalhes topográficos precisos sobre formações rochosas em corpos planetários tais como a Lua, Marte, asteróides e quaisquer outros mundos para os quais existam dados topográficos disponíveis.

O método pode apoiar uma série de objectivos diferentes, incluindo a determinação da segurança de astronautas e rovers ou a descoberta de sítios geologicamente interessantes, e pode ser aplicado a imagens provenientes de satélites, rovers ou outras naves espaciais.

A investigação é descrita num artigo publicado a 8 de Junho na revista Planetary and Space Science.

Pplware
Autor: Vítor M
07 Ago 2022