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Novos insights sobre a origem dos diamantes em meteoritos
Se os diamantes nos ureilitos se formaram dessa maneira, o corpo-pai original no qual eles se formaram deve ter sido um grande protoplaneta - pelo menos do tamanho de Marte ou Mercúrio.
Por Suraiya Farukh - 29/09/2020


Fotomicrografia de uma área de carbono no meteorito ureilito NWA 7983. Imagem de luz refletida sobreposta a um mapa de cores falsas da espectroscopia Raman mostrando a distribuição de diamante (vermelho) e grafite (azul). Crédito: Ryan Jakubek e Cyrena Goodrich

Os cientistas ofereceram novos insights sobre a origem dos diamantes em ureilites (um grupo de meteoritos pedregosos). Esses diamantes provavelmente foram formados por uma rápida transformação por choque de grafite (a forma comum de baixa pressão do carbono puro) durante um ou mais impactos importantes no asteróide ureilita pai no início do sistema solar.

Anteriormente, os pesquisadores propuseram que os diamantes em ureilitos formados como aqueles na Terra - nas profundezas do manto do planeta, onde as altas pressões necessárias para formar o diamante (uma forma muito densa e dura de carbono puro), são criadas pelo peso de revestimento Rocha. Se os diamantes nos ureilitos se formaram dessa maneira, o corpo-pai original no qual eles se formaram deve ter sido um grande protoplaneta - pelo menos do tamanho de Marte ou Mercúrio.

No entanto, uma nova pesquisa conduzida pelo Prof. Fabrizio Nestola (Universidade de Pádua, Itália), Dra. Cyrena Goodrich (Associação de Pesquisas Espaciais das Universidades do Instituto Lunar e Planetário) e seus colegas mostram que não há evidências que exijam a formação sob as altas pressões estáticas e condições de longo tempo de crescimento do interior profundo de um planeta.

A equipe investigou diamantes em três amostras de ureilita usando microscopia eletrônica, micro difração de raios-X e espectroscopia Raman (laser). Suas investigações revelaram grãos grandes (de até 100 micrômetros de tamanho) e pequenos (nanômetros de tamanho) de diamante, junto com ferro metálico e grafite, nas regiões ricas em carbono localizadas entre os grãos minerais de silicato nessas amostras.

Microfotografia de ureilita NWA 7983 mostrando áreas de diamante e grafita circundadas
por minerais de silicato de Mg-Fe-Ca. Crédito: Fabrizio Nestola e Oliver Christ.

"Descobrimos o maior diamante de cristal único já observado em uma ureilita", diz a Dra. Cyrena Goodrich. "É importante ressaltar que os ureilitos que investigamos foram todos altamente chocados, com base na evidência de seus minerais de silicato, o que sugere fortemente que os diamantes grandes e pequenos nessas rochas se formaram a partir do grafite original por meio de processos de choque."

A origem dos diamantes em ureilitas tem implicações importantes para os modelos de formação planetária no início do sistema solar. Os asteróides atuais, dos quais se originam a maioria dos meteoritos, são muito pequenos em comparação com os planetas. No entanto, os modelos de formação planetária prevêem que os planetas se formaram como resultado do acúmulo de embriões planetários do tamanho da Lua a Marte (protoplanetas). Os defensores da hipótese de alta pressão estática para a origem dos diamantes ureilita argumentam que o corpo-mãe da ureilita foi um desses embriões. No entanto, Nestola e co-autores demonstram que a presença de diamantes em ureilitas não requer um corpo parental do tamanho de Marte.
 
Anteriormente, pensava-se que os diamantes do tamanho de um micrômetro eram muito grandes para se formarem nos curtos períodos de tempo (por exemplo, microssegundos) durante os quais as pressões de pico são mantidas em eventos de impacto. No entanto, Nestola et al. calculou que as pressões de choque de pico poderiam durar 4-5 segundos durante um grande impacto, como o inferido para o corpo original da ureilita. Isso é suficiente para a formação de diamantes de 100 micrômetros quando catalisados ​​pela presença de metal, um processo comumente usado na produção de diamantes na indústria. Uma vez que o metal está ubiquamente associado às fases de carbono nas ureilitas, a formação catalisada de grandes diamantes a partir do grafite original sob compressão de choque é muito provável.

O Dr. Goodrich observa ainda: "Nossas descobertas são importantes porque não apenas indicam uma origem de choque para os diamantes em ureilitas, como discutido por muitos pesquisadores anteriores, mas também refutam os argumentos que foram feitos para a hipótese de grande corpo parental. o debate científico e o teste de hipóteses são uma parte essencial do progresso na ciência. "

 

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