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Poeira do asteróide Ryugu entregue à Terra; Astrobiólogos da NASA se preparam para sondar
Em 6 de dezembro, hora local (5 de dezembro nos Estados Unidos), a espaçonave japonesa Hayabusa2 lançou uma cápsula no solo do Outback australiano de cerca de 120 milhas (ou 200 quilômetros) acima da superfície da Terra.
Por Lonnie Shekhtman - 07/12/2020


Uma imagem ampliada de uma partícula do meteorito Murchison (cerca de 4 microgramas) montada em uma folha de ouro, dentro de uma ampola de vidro. Isso foi tirado quando os astroquímicos Goddard da NASA estavam prestes a executar seu procedimento de extração de água quente para liberar quaisquer compostos orgânicos que podem se dissolver na água. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / Eric T. Parker

Em 6 de dezembro, hora local (5 de dezembro nos Estados Unidos), a espaçonave japonesa Hayabusa2 lançou uma cápsula no solo do Outback australiano de cerca de 120 milhas (ou 200 quilômetros) acima da superfície da Terra. Dentro dessa cápsula está uma das cargas mais preciosas do sistema solar: poeira que a espaçonave coletou no início deste ano da superfície do asteróide Ryugu.


No final de 2021, a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão, ou JAXA, dispersará amostras de Ryugu para seis equipes de cientistas ao redor do globo. Esses pesquisadores irão cutucar, aquecer e inspecionar esses grãos antigos para aprender mais sobre suas origens.

Entre as equipes de investigadores de Ryugu estarão cientistas do Laboratório Analítico de Astrobiologia do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Os pesquisadores do laboratório de astrobiologia usam instrumentos de última geração, semelhantes aos usados ​​em laboratórios forenses para solucionar crimes. Em vez de resolver crimes, porém, os cientistas de Goddard da NASA sondam rochas espaciais em busca de evidências moleculares que possam ajudá-los a juntar as peças da história do início do sistema solar.

"O que estamos tentando fazer é entender melhor como a Terra evoluiu para o que é hoje", disse Jason P. Dworkin, diretor do Laboratório Analítico de Astrobiologia de Goddard. "Como, de um disco de gás e poeira que se aglutinou em torno do nosso Sol em formação, chegamos à vida na Terra e possivelmente em outros lugares?" Dworkin atua como representante internacional de uma equipe global que irá sondar uma amostra de Ryugu em busca de compostos orgânicos que são precursores da vida na Terra.

Ryugu é um fragmento antigo de um asteróide maior que se formou na nuvem de gás e poeira que gerou nosso sistema solar. É um tipo intrigante de asteróide rico em carbono, um elemento essencial à vida.

Quando Dworkin e sua equipe receberem sua parte de uma amostra de Ryugu no próximo verão, eles procurarão compostos orgânicos, ou compostos à base de carbono, para entender melhor como esses compostos se formaram e se espalharam pelo sistema solar.

"Com amostras realmente preciosas como Ryugu, é claro que você pensa, 'Espero que este tubo de ensaio não quebre' ou 'Espero que essa reação aconteça corretamente'", disse Hannah L. McLain, pesquisadora de Goddard na equipe de análise de Ryugu de Dworkin . "Mas, neste ponto, estabelecemos totalmente nossa técnica para garantir que nada possa dar errado e estamos ansiosos para analisar a amostra real."


Compostos orgânicos de interesse para astrobiólogos incluem aminoácidos , que são moléculas que constituem as centenas de milhares de proteínas responsáveis ​​por alimentar algumas das funções mais essenciais da vida, como a produção de novo DNA. Ao estudar as diferenças nos tipos e quantidades de aminoácidos preservados nas rochas espaciais, os cientistas podem construir um registro de como essas moléculas se formaram.
 
A poeira de Ryugu, que está atualmente a 9 milhões de milhas, ou 15 milhões de quilômetros, da Terra, estará entre os materiais espaciais mais imaculadamente preservados que os cientistas já encontraram. É apenas a segunda amostra de um asteróide que já foi coletada no espaço e retornou à Terra.

Antes da entrega do Ryugu, a JAXA trouxe pequenas amostras do asteróide Itokawa em 2010 como parte da primeira missão de amostragem de asteróides da história. Antes disso, em 2006, a NASA obteve uma pequena amostra do cometa Wild-2 como parte de sua missão Stardust. E a seguir, em 2023, o OSIRIS-REx da NASA retornará pelo menos 12 onças, ou centenas de gramas, do asteróide Bennu, que tem viajado pelo espaço e praticamente inalterado por bilhões de anos.

"Nosso objetivo final é entender como os compostos orgânicos se formaram no ambiente extraterrestre", disse Hiroshi Naraoka, professor de geoquímica da Universidade Kyushu em Fukuoka, Japão, e líder da equipe Hayabusa2 global que analisará a composição orgânica de Ryugu. "Portanto, queremos analisar muitos compostos orgânicos, incluindo aminoácidos, compostos de enxofre e compostos de nitrogênio, para construir uma história dos tipos de síntese orgânica que acontecem nos asteróides."

Depois de analisar a composição de Ryugu, os cientistas irão compará-lo a Bennu, o local de uma coleta de amostra extremamente bem-sucedida pelo OSIRIS-REx, que pousou brevemente na superfície do asteróide em 20 de outubro.

"Os dois asteróides têm formas semelhantes, mas Bennu parece ter muito mais evidências de água passada e de compostos orgânicos", disse Dworkin, cujo laboratório também deve receber um décimo de onça, ou vários gramas, de Bennu. "Será muito interessante ver como eles se comparam, já que vieram de corpos diferentes de pais no cinturão de asteróides e têm histórias diferentes."

Analisar partículas de asteróide requer muita prática

Analisar a poeira de Ryugu será um dos projetos mais exigentes que os astroquímicos de Goddard abordaram. Eles terão que trabalhar com uma quantidade minúscula de amostra. Espera-se que Hayabusa2 não tenha coletado mais do que alguns gramas de poeira (cerca de seis grãos de café!) De Ryugu, embora isso seja muito mais material do que foi devolvido por Itokawa. Essa pequena quantidade será dispersa entre muitos cientistas, o que significa que Dworkin e seus colegas obterão apenas uma fração da amostra original - um pouco mais do que um floco de neve típico.

"Estaremos lidando com lotes de amostra muito menores do que normalmente trabalhamos quando analisamos meteoritos", disse Eric T. Parker, astroquímico de Goddard que trabalha com Dworkin.

Parker disse que a equipe Goddard, em colaboração com colegas internacionais, vem praticando o trabalho com amostras minúsculas há mais de um ano. Por exemplo, eles analisaram grãos de poeira de um meteorito rico em carbono chamado Murchison. Então, eles usaram uma técnica idêntica para analisar uma amostra sem nenhum material extraterrestre para ter certeza de que eles poderiam dizer a diferença entre os dois.

Depois que os cientistas de Goddard receberem pó de Ryugu, eles irão suspender as partículas em uma solução aquosa dentro de um tubo de vidro. Eles então aquecerão a solução até a temperatura de água fervente, ou 212 graus Fahrenheit (100 graus Celsius), por 24 horas na tentativa de extrair quaisquer compostos orgânicos que possam se dissolver na água.

Os pesquisadores executarão a solução por meio de poderosas máquinas analíticas que separarão as moléculas internas por forma e massa e identificarão cada tipo.

"Com amostras realmente preciosas como Ryugu, é claro que você pensa, 'Espero que este tubo de ensaio não quebre' ou 'Espero que essa reação aconteça corretamente'", disse Hannah L. McLain, pesquisadora de Goddard na equipe de análise de Ryugu de Dworkin . "Mas, neste ponto, estabelecemos totalmente nossa técnica para garantir que nada possa dar errado e estamos ansiosos para analisar a amostra real."

 

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