O cloreto de sódio, mais conhecido como sal de mesa, não é exatamente o tipo de mineral que captura a imaginação dos cientistas. No entanto, um punhado de minúsculos cristais de sal descobertos em uma amostra de um asteroide deixou os pesquisadores do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona empolgados, porque esses cristais só podem ter se formado na presença de água líquida.

Ainda mais intrigante, de acordo com a equipe de pesquisa, é o fato de que a amostra vem de um asteróide do tipo S, uma categoria conhecida por carecer principalmente de minerais hidratados (com água). A descoberta sugere fortemente que uma grande população de asteroides que atravessam o sistema solar pode não ser tão seca quanto se pensava anteriormente. A descoberta, publicada na Nature Astronomy , dá novo impulso à hipótese de que a maior parte, senão toda a água da Terra, pode ter chegado por meio de asteróides durante a tumultuada infância do planeta.

Zega e o principal autor do estudo, Shaofan Che, pós-doutorando no Lunar and Planetary Laboratory, realizaram uma análise detalhada de amostras coletadas do asteróide Itokawa em 2005 pela missão japonesa Hayabusa e trazidas para a Terra em 2010.

O estudo é o primeiro a provar que os cristais de sal se originaram no corpo-mãe do asteroide, descartando qualquer possibilidade de terem se formado como consequência de contaminação após a amostra chegar à Terra, questão que atormentava estudos anteriores que encontraram cloreto de sódio em meteoritos. de origem semelhante.

“Os grãos se parecem exatamente com o que você veria se pegasse sal de mesa em casa e o colocasse sob um microscópio eletrônico ”, disse Tom Zega, autor sênior do estudo e professor de ciências planetárias no Laboratório Lunar e Planetário da UArizona. "Eles são esses cristais quadrados bonitos. Foi engraçado também, porque tivemos muitas conversas animadas em reuniões de grupo sobre eles, porque era tão irreal."

Zega disse que as amostras representam um tipo de rocha extraterrestre conhecida como condrito comum. Derivado dos chamados asteroides do tipo S, como o Itokawa, esse tipo representa cerca de 87% dos meteoritos coletados na Terra. Muito poucos deles foram encontrados para conter minerais portadores de água.

“Há muito tempo se pensa que os condritos comuns são uma fonte improvável de água na Terra”, disse Zega, que é o diretor do Kuiper Materials Imaging & Characterization Facility do Laboratório Lunar e Planetário. "Nossa descoberta de cloreto de sódio nos diz que esta população de asteroides pode abrigar muito mais água do que pensávamos."

Hoje, os cientistas concordam em grande parte que a Terra, junto com outros planetas rochosos como Vênus e Marte, se formou na região interna da turva nuvem de gás e poeira em torno do jovem sol, conhecida como nebulosa solar, onde as temperaturas eram muito altas. - muito alto para o vapor de água condensar do gás, de acordo com Che.

"Em outras palavras, a água aqui na Terra teve que vir dos confins da nebulosa solar, onde as temperaturas eram muito mais frias e permitiam a existência de água, provavelmente na forma de gelo", disse Che. "O cenário mais provável é que cometas ou outro tipo de asteroide conhecido como asteroide tipo C, que residia mais longe na nebulosa solar, migrou para dentro e entregou sua carga aquosa ao impactar a jovem Terra."

A descoberta de que a água poderia estar presente em condritos comuns e, portanto, ser proveniente de muito mais perto do sol do que seus parentes "mais úmidos", tem implicações para qualquer cenário que tente explicar a entrega de água à Terra primitiva.

A amostra usada no estudo é uma pequena partícula de poeira com cerca de 150 micrômetros, ou aproximadamente o dobro do diâmetro de um fio de cabelo humano, da qual a equipe cortou uma pequena seção de cerca de 5 mícrons de largura - grande o suficiente para cobrir uma única célula de levedura - para a análise.

Usando uma variedade de técnicas, Che conseguiu descartar que o cloreto de sódio era resultado de contaminação de fontes como suor humano, processo de preparação de amostras ou exposição à umidade do laboratório.

Como a amostra foi armazenada por cinco anos, a equipe tirou fotos antes e depois e as comparou. As fotos mostraram que a distribuição dos grãos de cloreto de sódio dentro da amostra não havia mudado, descartando a possibilidade de algum dos grãos ter sido depositado na amostra durante esse tempo. Além disso, Che realizou um experimento de controle tratando um conjunto de amostras de rochas terrestres da mesma forma que a amostra de Itokawa e examinando-as com um microscópio eletrônico.

“As amostras terrestres não continham nenhum cloreto de sódio, então isso nos convenceu de que o sal em nossa amostra é nativo do asteróide Itokawa”, disse ele. "Nós descartamos todas as possíveis fontes de contaminação."

Zega disse que toneladas de matéria extraterrestre estão chovendo na Terra todos os dias, mas a maior parte queima na atmosfera e nunca chega à superfície.

"Você precisa de uma rocha grande o suficiente para sobreviver à entrada e entregar a água", disse ele.

Trabalhos anteriores na década de 1990 liderados pelo falecido Michael Drake, ex-diretor do Lunar and Planetary Lab, propuseram um mecanismo pelo qual moléculas de água no início do sistema solar poderiam ficar presas em minerais de asteroides e até mesmo sobreviver a um impacto na Terra.

“Esses estudos sugerem que vários oceanos de água poderiam ser entregues apenas por esse mecanismo”, disse Zega. “Se agora descobrirmos que os asteroides mais comuns podem ser muito ‘mais úmidos’ do que pensávamos, isso tornará a hipótese de entrega de água por asteroides ainda mais plausível”.

Itokawa é um asteróide próximo da Terra em forma de amendoim com cerca de 2.000 pés de comprimento e 750 pés de diâmetro, e acredita-se que tenha se separado de um corpo pai muito maior. De acordo com Che e Zega, é concebível que a água congelada e o cloreto de hidrogênio congelado possam ter se acumulado ali, e que o decaimento natural de elementos radioativos e o bombardeio frequente de meteoritos durante os primeiros dias do sistema solar possam ter fornecido calor suficiente para sustentar processos hidrotermais envolvendo água líquida. Em última análise, o corpo pai teria sucumbido ao golpe e quebrado em fragmentos menores, levando à formação de Itokawa.

“Uma vez que esses ingredientes se juntam para formar asteróides, existe um potencial para a formação de água líquida”, disse Zega. “E uma vez que os líquidos se formam, você pode pensar neles como ocupando cavidades no asteróide e, potencialmente, fazer química da água”.

As evidências que apontam para os cristais de sal na amostra de Itokawa como estando lá desde o início do sistema solar não terminam aqui, no entanto. Os pesquisadores encontraram um veio de plagioclásio, um mineral de silicato rico em sódio, correndo pela amostra, enriquecido com cloreto de sódio .

"Quando vemos essas veias de alteração em amostras terrestres, sabemos que se formaram por alteração aquosa, o que significa que deve envolver água", disse Che. “O fato de vermos essa textura associada ao sódio e ao cloro é outra forte evidência de que isso aconteceu no asteróide quando a água estava passando por esse silicato contendo sódio”.