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Concepção artística do pó e gás em torno de um sistema planetário recém-formado. Crédito: NASA
A composição isotópica de meteoritos e planetas terrestres contém pistas importantes sobre a história mais antiga do sistema solar e os processos de formação do planeta.
Os cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e um colaborador da Universidade de Münster revisaram trabalhos recentes que mostram como os meteoritos exibem uma dicotomia isotópica fundamental entre grupos não carbonáceos (NC) e carbonáceos (CC - rochas ou sedimentos que contêm carbono ou seus compostos) , que provavelmente representam material do sistema solar interno e externo . A pesquisa aparece na revista Nature Astronomy .
O sistema solar se formou 4,5 bilhões de anos atrás pelo colapso gravitacional de um núcleo de nuvem molecular, que resultou na formação de um disco circunsolar de gás e poeira (às vezes chamado de nebulosa solar). Este disco foi finalmente transformado em um sistema planetário composto por uma única estrela central, o sol, cercado por quatro planetas terrestres no sistema solar interno, quatro planetas gigantes no sistema solar externo além da "linha de neve" e uma multidão de corpos menores , incluindo asteroides, luas, planetas anões e cometas.
"Para entender como o sistema solar evoluiu em direção à sua configuração atual, os eventos e processos que ocorrem durante os estágios iniciais da história do sistema solar devem ser reconstruídos com uma alta resolução temporal e espacial", disse o cosmoquímico do LLNL Thomas Kruijer, principal autor do o papel.
Embora as observações astronômicas e a modelagem dinâmica forneçam insights fundamentais sobre a estrutura e dinâmica dos discos protoplanetários e os processos de acúmulo planetário, o estudo dos meteoritos permite a reconstrução da história mais antiga do sistema solar com resolução sem precedentes no tempo e no espaço.
Os recentes avanços analíticos na precisão das medições da razão isotópica possibilitam não apenas datar meteoritos com precisão de menos de um milhão de anos, mas também identificar assinaturas isotópicas nucleossintéticas distintas. Isso permite que os cientistas identifiquem as ligações genéticas entre materiais planetários e ajuda a restringir a área do disco de onde um determinado meteorito se originou.
A maioria dos meteoritos vem de asteroides localizados no principal cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter e tradicionalmente são vistos como amostras de corpos que se formaram onde são encontrados hoje. No entanto, recentemente, essa perspectiva mudou drasticamente com a descoberta de uma dicotomia genética fundamental observada nas assinaturas de isótopos nucleossintéticos de meteoritos NC e CC. Essa descoberta, combinada com o estabelecimento de uma cronologia precisa para o acúmulo de corpos-mãe de meteoritos, permitiu a integração de restrições meteoríticas em modelos de larga escala de evolução de discos e formação de planetas.
A dicotomia de meteorito não carbonáceo-carbonáceo
As anomalias dos isótopos nucleossintéticos surgem da distribuição heterogênea das fases pré-molares e, finalmente, refletem que o sistema solar incorporou material de diferentes fontes estelares. Como é evidente a partir de análises de grãos pré-molares contidos em meteoritos primitivos, a nuvem molecular do sistema solar compreendia materiais com composições isotópicas fortemente variáveis. Embora processos dentro da nuvem molecular parental do sistema solar e / ou do disco circunsolar homogeneizem relativamente bem esses materiais, existem pequenas heterogeneidades que foram amostradas na escala de componentes de meteoritos, meteoritos a granel e planetas. Anomalias de isótopos nucleossintéticos foram identificadas para muitos elementos. A equipe se concentrou nesses elementos (oxigênio, cromo, titânio, molibdênio, níquel,
"A dicotomia NC-CC provavelmente reflete a separação do sistema solar inicial em um disco interno e externo separado por Júpiter", disse Kruijer.
A equipe disse que vincular a cronologia da acumulação de corpos-mãe de meteoritos com a dicotomia NC-CC fornece novas idéias sobre a dinâmica e a estrutura em larga escala do disco protoplanetário solar , a formação e o histórico de crescimento de Júpiter e a dinâmica de acumulação de planetas terrestres , incluindo a entrega de água e espécies altamente voláteis à Terra.
Explorar mais
Mais informações: Thomas S. Kruijer et al. A grande dicotomia isotópica do início do Sistema Solar, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038 / s41550-019-0959-9
Informações da revista: Nature Astronomy
Fornecido por Lawrence Livermore National Laborator
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
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(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
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