Pesquisadores descobrem pistas importantes sobre a história do Sistema Solar

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Ilustração do vento solar fluindo sobre asteróides no início do sistema solar. O campo magnético do vento solar (linha branca / setas) magnetiza o asteróide (seta vermelha). Pesquisadores da Universidade de Rochester usaram o magnetismo para determinar, pela primeira vez, quando os asteróides condritos carbonáceos chegaram pela primeira vez ao Sistema Solar interno. Crédito: ilustração da Universidade de Rochester / Michael Osadciw

Em um novo artigo publicado na revista Nature Communications Earth and Environment, pesquisadores da Universidade de Rochester foram capazes de usar o magnetismo para determinar, pela primeira vez, quando os asteróides condritos carbonáceos - asteróides que são ricos em água e aminoácidos - chegaram pela primeira vez no sistema solar interno. A pesquisa fornece dados que ajudam a informar os cientistas sobre as origens iniciais do Sistema Solar e por que alguns planetas, como a Terra, se tornaram habitáveis ​​e foram capazes de sustentar condições favoráveis ​​à vida, enquanto outros planetas, como Marte, não.

A pesquisa também fornece dados aos cientistas que podem ser aplicados à descoberta de novos exoplanetas.

"Há um interesse especial em definir esta história - em referência ao grande número de descobertas de exoplanetas - para deduzir se os eventos podem ter sido semelhantes ou diferentes em sistemas exo-solares", diz John Tarduno, o William R. Kenan, Jr., Professor do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais e reitor de pesquisa em Artes, Ciências e Engenharia em Rochester. "Este é outro componente da busca por outros planetas habitáveis".

Resolvendo um paradoxo usando um meteorito no México

Alguns meteoritos são fragmentos de objetos do espaço sideral, como asteróides. Depois de se separarem de seus "corpos pais", essas peças são capazes de sobreviver passando pela atmosfera e, eventualmente, atingir a superfície de um planeta ou Lua.

O estudo da magnetização de meteoritos pode dar aos pesquisadores uma ideia melhor de quando os objetos se formaram e onde estavam localizados no início da história do Sistema Solar.

"Percebemos há vários anos que poderíamos usar o magnetismo de meteoritos derivados de asteróides para determinar a que distância esses meteoritos estavam do Sol quando seus minerais magnéticos se formaram", disse Tarduno.

A fim de aprender mais sobre a origem dos meteoritos e seus corpos pais, Tarduno e os pesquisadores estudaram dados magnéticos coletados do meteorito Allende , que caiu na Terra e pousou no México em 1969. O meteorito Allende é o maior meteorito condrito carbonáceo encontrado em Terra e contém minerais - inclusões de cálcio-alumínio - que são considerados os primeiros sólidos formados no sistema solar. É um dos meteoritos mais estudados e foi considerado durante décadas o exemplo clássico de um meteorito de um asteróide primitivo.

Para determinar quando os objetos se formaram e onde estavam localizados, os pesquisadores primeiro tiveram que abordar um paradoxo sobre meteoritos que estava confundindo a comunidade científica: como os meteoritos ganharam magnetização?

Recentemente, surgiu uma polêmica quando alguns pesquisadores propuseram que meteoritos condritos carbonáceos como Allende haviam sido magnetizados por um dínamo central, como o da Terra. A Terra é conhecida como um corpo diferenciado porque tem crosta, manto e núcleo separados por composição e densidade. No início de sua história, os corpos planetários podem ganhar calor suficiente para que haja derretimento generalizado e o material denso - o ferro - afunda para o centro.

Novos experimentos do aluno de graduação de Rochester, Tim O'Brien, o primeiro autor do artigo, descobriram que os sinais magnéticos interpretados por pesquisadores anteriores não eram realmente de um núcleo. Em vez disso, descobriu O'Brien, o magnetismo é uma propriedade dos minerais magnéticos incomuns de Allende.

Determinando o papel de Júpiter na migração de asteroides

Tendo resolvido este paradoxo, O'Brien foi capaz de identificar meteoritos com outros minerais que podiam registrar fielmente as magnetizações do Sistema Solar.

O grupo de magnetismo de Tarduno combinou então este trabalho com o trabalho teórico de Eric Blackman, um professor de física e astronomia, e simulações de computador lideradas pelo estudante graduado Atma Anand e Jonathan Carroll-Nellenback, um cientista computacional do Laboratório de Energética Laser de Rochester. Essas simulações mostraram que os ventos solares envolviam os primeiros corpos do Sistema Solar e foi esse vento solar que magnetizou os corpos.

Usando essas simulações e dados, os pesquisadores determinaram que os asteróides originais dos quais os meteoritos condritos carbonáceos se desprenderam chegaram ao Cinturão de Asteroides do sistema solar externo há cerca de 4.562 milhões de anos atrás, nos primeiros cinco milhões de anos da história do Sistema Solar.

Tarduno diz que a análise e a modelagem oferecem mais suporte para a chamada teoria de grande aderência do movimento de Júpiter. Enquanto os cientistas pensavam que planetas e outros corpos planetários formados a partir de poeira e gás a uma distância ordenada do Sol, hoje os cientistas percebem que as forças gravitacionais associadas a planetas gigantes - como Júpiter e Saturno - podem conduzir a formação e migração de corpos planetários e asteroides. A teoria da grande aderência sugere que os asteroides foram separados pelas forças gravitacionais do planeta gigante Júpiter, cuja migração subsequente misturou os dois grupos de asteroides.

Ele acrescenta: "Este movimento inicial dos asteroides condritos carbonáceos prepara o terreno para uma maior dispersão de corpos ricos em água - potencialmente para a Terra - mais tarde no desenvolvimento do Sistema Solar, e pode ser um padrão comum aos sistemas de exoplanetas".

Fonte: Phys News / por Lindsey Valich, University of Rochester / 04-12-2020   

https://phys.org/news/2020-12-uncover-key-clues-solar-history.html

   
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

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´sRadiant 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.

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