Tecnologia Científica

Quando os mundos colidem: estudando crateras de impacto para descobrir os segredos do sistema solar
Brandon Johnson estuda o último, usando informações sobre impactos para entender a história e a composição de planetas, luas, asteroides e meteoritos em todo o sistema solar.
Por Universidade de Purdue - 29/03/2022


Brandon Johnson, especialista em dinâmica de crateras de impacto, cercado por alguns de seus temas de pesquisa favoritos: Mercúrio, Marte e a Lua. Crédito: Purdue University/Rebecca McElhoe

Enquanto para os humanos as constantes podem ser morte e impostos, para os planetas as constantes são gravidade e colisões.

Brandon Johnson estuda o último, usando informações sobre impactos para entender a história e a composição de planetas, luas, asteroides e meteoritos em todo o sistema solar.

“A formação de crateras de impacto é o processo de superfície mais onipresente que molda os corpos planetários”, disse Johnson. "As crateras são encontradas em quase todos os corpos sólidos que já vimos. Elas são um dos principais motores da mudança nos corpos planetários. Elas impulsionam a evolução das crostas planetárias. Todos os planetas e asteroides foram construídos a partir de uma série de impactos. nos ajude a determinar a composição e estrutura dos planetas."

Como professor associado do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias da Faculdade de Ciências da Universidade de Purdue, Johnson estudou quase todos os principais corpos planetários do sistema solar. E a escala de tempo de sua pesquisa varia de impactos relativamente recentes até quase o início do próprio sistema solar.

Coletar pistas sobre colisões ajuda Johnson a reconstruir o ambiente em que as colisões ocorreram, oferecendo insights profundos sobre como e quando os corpos se formaram. Sua pesquisa está ajudando os humanos a explorar os corpos planetários no sistema solar apenas com física, matemática e um computador. Missões espaciais e análises de laboratório fornecem um suprimento constante de novos dados e questões para trabalhar.

"A maioria dos meteoritos contém côndrulos - partículas pequenas, previamente fundidas", disse Johnson. "Essencialmente, estudando a formação de côndrulos por impactos, podemos entender melhor o que estava acontecendo no nascente sistema solar. Por exemplo, com base em um impacto, fomos capazes de determinar que Júpiter já havia se formado cerca de 5 milhões de anos depois os primeiros sólidos do sistema solar, mudando a linha do tempo de nossa compreensão do sistema solar."

Johnson e sua equipe de laboratório incorporam fatores conhecidos sobre a composição e física dos corpos planetários em modelos de computador complexos, executando os modelos através de uma série de condições e comparando os resultados com fenômenos observados. A análise de movimentos e colisões pode oferecer informações sobre a composição de asteroides e meteoritos, ajudando os cientistas a entender como elementos como água e metal são distribuídos em um sistema solar. Ao estudar crateras e bacias de impacto em lugares como Plutão, Vênus e luas geladas , e a mecânica de outros processos que ocorrem em Europa e asteroides como Psique, sua equipe pode entender mais sobre seus interiores; se eles têm núcleos fundidos e placas tectônicas, por exemplo, ou se eles têm oceanos líquidos.

Seu trabalho não abrange apenas o sistema solar. Ele também estuda impactos mais próximos de casa, incluindo na própria lua da Terra e impactos terrestres que podem ter afetado a forma como a crosta, a atmosfera e a biosfera da Terra evoluíram.

Uma ferramenta de calculadora de impacto on-line desenvolvida pelo falecido Jay Melosh, mentor de Johnson e ex-professor distinto de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias, permite que qualquer pessoa estude os impactos de várias rochas na Terra. Johnson e sua equipe estão reconstruindo a ferramenta para uma nova geração de estudantes planetários.

A pesquisa foi publicada no Icarus .

 

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