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Ilustração do meteoro que entra na atmosfera da Terra (imagem).Crédito: © Vadimsadovski / Adobe Stock
- Philipp R. Heck, Jennika Greer, Levke Kööp, Reto Trappitsch, Frank Gyngard, Henner Busemann, Colin Maden, Janaína N. Ávila, Andrew M. Davis, Rainer Wieler. Vida útil da poeira interestelar proveniente das idades de exposição aos raios cósmicos do carboneto de silício pré -olar . Anais da Academia Nacional de Ciências , 13 de janeiro de 2020; DOI: 10.1073 / pnas.1904573117
Museu do Campo. "O meteorito contém o material mais antigo da Terra: poeira estelar de 7 bilhões de anos: a poeira estelar antiga revela um 'boom de bebê' na formação de estrelas". ScienceDaily. ScienceDaily, 13 de janeiro de 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200113153306.htm>.
Estrelas têm ciclos de vida. Eles nascem quando pedaços de poeira e gás flutuando no espaço se encontram e se desmoronam e esquentam. Eles queimam de milhões a bilhões de anos e depois morrem. Quando morrem, lançam as partículas que se formaram em seus ventos no espaço, e esses fragmentos de poeira estelar acabam formando novas estrelas, junto com novos planetas, luas e meteoritos. E em um meteorito que caiu cinquenta anos atrás na Austrália, os cientistas descobriram a poeira estelar que se formou de 5 a 7 bilhões de anos atrás - o material sólido mais antigo já encontrado na Terra.
"Este é um dos estudos mais empolgantes em que trabalhei", diz Philipp Heck, curador do Field Museum, professor associado da Universidade de Chicago e principal autor de um artigo descrevendo as descobertas nos Proceedings of the National. Academia de Ciências . "Estes são os materiais sólidos mais antigos já encontrados, e eles nos contam como as estrelas se formaram em nossa galáxia".
Os materiais que Heck e seus colegas examinaram são chamados grãos-minerais pré-molares formados antes do nascimento do Sol. "São amostras sólidas de estrelas, poeira estelar real", diz Heck. Esses fragmentos de poeira estelar ficaram presos em meteoritos, onde permaneceram inalterados por bilhões de anos, tornando-os cápsulas do tempo antes do sistema solar.
Mas os grãos pré-molares são difíceis de encontrar. Eles são raros, encontrados apenas em cerca de cinco por cento dos meteoritos que caíram na Terra, e são minúsculos - cem dos maiores se encaixariam no período no final desta frase. Mas o Field Museum possui a maior parte do meteorito de Murchison, um tesouro de grãos pré-molares que caíram na Austrália em 1969 e que o povo de Murchison, Victoria, disponibilizou para a ciência. Grãos pré-molares para este estudo foram isolados do meteorito de Murchison para este estudo há cerca de 30 anos na Universidade de Chicago.
"Começa com a trituração de fragmentos do meteorito em pó", explica Jennika Greer, uma estudante de graduação do Field Museum e da Universidade de Chicago e coautora do estudo. "Depois que todas as peças são segregadas, é uma espécie de pasta e tem uma característica pungente - cheira a manteiga de amendoim podre".
Esta "pasta de meteorito podre com manteiga de amendoim" foi então dissolvida com ácido, até restarem apenas os grãos pré-molares. "É como queimar o palheiro para encontrar a agulha", diz Heck.
Depois que os grãos pré-molares foram isolados, os pesquisadores descobriram a partir de que tipo de estrelas eles vieram e quantos anos eles tinham. "Usamos dados da idade de exposição, que basicamente medem sua exposição aos raios cósmicos, que são partículas de alta energia que voam através de nossa galáxia e penetram na matéria sólida", explica Heck. "Alguns desses raios cósmicos interagem com a matéria e formam novos elementos. E quanto mais eles são expostos, mais esses elementos se formam.
"Comparo isso com colocar um balde em uma tempestade. Supondo que a chuva seja constante, a quantidade de água que se acumula no balde indica quanto tempo ficou exposta", acrescenta. Ao medir quantos desses novos elementos produzidos por raios cósmicos estão presentes em um grão pré-molar, podemos dizer quanto tempo ele foi exposto aos raios cósmicos, o que nos diz quantos anos tem.
Os pesquisadores descobriram que alguns dos grãos pré-molares em sua amostra eram os mais antigos já descobertos - com base em quantos raios cósmicos eles absorveram, a maioria dos grãos tinha de 4,6 a 4,9 bilhões de anos e alguns grãos eram ainda mais velhos de 5,5 bilhões de anos. Por contexto, nosso Sol tem 4,6 bilhões de anos e a Terra, 4,5 bilhões.
Mas a idade dos grãos pré-molares não foi o fim da descoberta. Como os grãos pré-molares são formados quando uma estrela morre, eles podem nos contar sobre a história das estrelas. E 7 bilhões de anos atrás, havia aparentemente uma colheita abundante de novas estrelas se formando - uma espécie de baby boom astral.
"Temos mais grãos jovens do que esperávamos", diz Heck. "Nossa hipótese é que a maioria desses grãos, de 4,9 a 4,6 bilhões de anos, se formou em um episódio de formação estelar aprimorada. Houve um tempo antes do início do Sistema Solar em que mais estrelas se formaram do que o normal".
Essa descoberta é uma munição em um debate entre cientistas sobre se novas estrelas se formam a uma taxa constante ou se há altos e baixos no número de novas estrelas ao longo do tempo. "Algumas pessoas pensam que a taxa de formação de estrelas da galáxia é constante", diz Heck. "Mas, graças a esses grãos, agora temos evidências diretas de um período de formação estelar aprimorada em nossa galáxia, sete bilhões de anos atrás, com amostras de meteoritos. Essa é uma das principais conclusões de nosso estudo".
Heck observa que essa não é a única coisa inesperada que sua equipe encontrou. Como quase uma observação lateral das principais perguntas da pesquisa, ao examinar a maneira como os minerais nos grãos interagiam com os raios cósmicos, os pesquisadores também aprenderam que os grãos pré-molares frequentemente flutuam pelo espaço preso em grandes aglomerados "como granola", diz Heck . "Ninguém pensou que isso fosse possível nessa escala".
Heck e seus colegas esperam ansiosamente por todas essas descobertas, aprofundando nosso conhecimento de nossa galáxia. "Com este estudo, determinamos diretamente a vida útil da poeira estelar. Esperamos que isso seja captado e estudado para que as pessoas possam usá-lo como entrada para modelos de todo o ciclo de vida galáctico", diz ele.
Heck observa que ainda restam perguntas para responder sobre grãos pré-molares e o início do Sistema Solar. "Gostaria que tivéssemos mais pessoas trabalhando nisso para aprender mais sobre a nossa galáxia, a Via Láctea", diz ele.
"Depois de aprender sobre isso, como você quer estudar mais alguma coisa?" diz Greer. "É incrível, é a coisa mais interessante do mundo."
"Eu sempre quis fazer astronomia com amostras geológicas que posso segurar na minha mão", diz Heck. "É tão emocionante olhar para a história da nossa galáxia. A poeira estelar é o material mais antigo a atingir a Terra e, a partir dela, podemos aprender sobre nossas estrelas-mãe, a origem do carbono em nossos corpos, a origem do oxigênio que respiramos. Com a poeira estelar, podemos rastrear esse material até a época anterior ao Sol. "
"É a segunda melhor coisa para poder tirar uma amostra diretamente de uma estrela", diz Greer.
Este estudo foi contribuído por pesquisadores do Museu de Campo, Universidade de Chicago, Laboratório Nacional Lawrence Livermore, Universidade de Washington, Escola de Medicina de Harvard, ETH Zurique e Universidade Nacional da Austrália. O financiamento foi fornecido pela NASA, Fundação TAWANI, Fundação Nacional de Ciência, Departamento de Energia, Fundação Suíça Nacional de Ciência, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico e Comitê de Financiamento de Bolsas de Estudo do Museu de Campo.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pelo Field Museum . Nota: O conteúdo pode ser editado por estilo e duração.
Referência da revista :
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Fonte: Science Daily / 19/01/2020
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Hélio R.M.Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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