Explore as origens misteriosas dos meteoritos marcianos e descubra o que eles revelam sobre a história geológica de Marte.
Em agosto de 1865, um objeto extraterrestre, que posteriormente foi identificado como uma rocha com cerca de 10 libras, impactou a Terra na remota vila de Sherghati, na Índia. Após ter sido recuperado por testemunhas oculares do evento, a rocha passou para a posse de um magistrado britânico local que iniciou um esforço para identificar a origem do objeto.
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Depois de mais de um século de estudos dos fragmentos de meteoritos, denominados shergottites, pesquisadores na década de 1980 conseguiram determinar suas origens alienígenas: o planeta vizinho, Marte.
Até o momento, os meteoritos marcianos, como os shergottites, são as únicas amostras do Planeta Vermelho que foram recuperadas na Terra, uma vez que ainda não foram realizadas missões para trazer amostras diretamente de Marte.
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A trajetória desses pequenos viajantes interplanetários tem sido turbulenta: para chegar à Terra, as rochas marcianas devem ter sido ejetadas da superfície do planeta com energia suficiente para escapar da gravidade marciana.
Essa ejeção provavelmente ocorreu devido a um grande impacto em Marte, no qual as rochas sobreviveram a enormes temperaturas e pressões e viajaram pelo espaço até fazerem um pouso forçado em nosso planeta.
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Por décadas, os cientistas têm trabalhado na modelagem de eventos de impacto em Marte que poderiam enviar fragmentos do planeta para a Terra.
Agora, pesquisadores da Caltech e do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), administrado pela Caltech para a NASA, realizaram experimentos para simular a “pressão de choque” experimentada pelas rochas marcianas. Eles descobriram que a pressão necessária para lançar uma rocha de Marte para o espaço é menor do que se pensava anteriormente.
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O artigo publicado na revista Science Advances em 3 de maio descreve a pesquisa realizada em colaboração com o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) e conduzida no laboratório de Paul Asimow, o Eleanor e John R. McMillan Professor de Geologia e Geoquímica da Caltech.
Desde tempos antigos, meteoritos de diferentes fontes têm sido descobertos na Terra, mas suas origens foram determinadas muito mais recentemente.
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Enquanto os orbitadores Viking da NASA mediam a composição atmosférica de Marte no final dos anos 1970, Ed Stolper, atualmente o Juiz Shirley Hufstedler Professor de Geologia da Caltech, sugeriu pela primeira vez que os shergottites são originários de Marte – uma hipótese confirmada posteriormente pela detecção de gases na atmosfera marciana que correspondem aos gases encapsulados nos meteoritos.
O estudo da composição de um meteorito pode fornecer informações valiosas sobre sua jornada até a Terra. Os shergottites, por exemplo, são rochas marcianas que foram ejetadas da superfície de Marte devido a um grande impacto e sobreviveram às altas temperaturas e pressões do evento.
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O mineral plagioclásio é um componente importante dessas rochas e, sob altas pressões, pode se transformar em maskelynite, um material vítreo. Encontrar maskelynite em uma rocha indica os tipos de pressão aos quais a amostra foi submetida. Nos últimos cinco anos, foram encontrados meteoritos marcianos que contêm uma mistura de plagioclásio e maskelynite, sugerindo um limite superior para as pressões às quais foram submetidos.
Para investigar mais a fundo a transformação do plagioclásio em maskelynite sob pressão, uma equipe liderada pelo cientista da equipe da Caltech, Jinping Hu, conduziu experimentos para esmagar rochas contendo plagioclásio da Terra e observar o processo.
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A equipe utilizou uma “arma” poderosa para explodir as rochas com projéteis viajando a cinco vezes a velocidade do som, em vez de ondas de choque reverberando através de uma câmara de aço, método utilizado em experimentos anteriores de pressão de choque, que fornecem uma imagem imprecisa do que acontece durante um evento de impacto em Marte.
De acordo com Yang Liu, cientista planetário do JPL e coautor do estudo, embora seja impossível observar pessoalmente o impacto de um meteorito em Marte, é possível replicá-lo em um ambiente de laboratório. Isso permitiu aos pesquisadores descobrir que é necessário muito menos pressão para lançar um meteorito de Marte do que se pensava anteriormente.
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Estudos anteriores demonstraram que o plagioclásio se converte em maskelynite em resposta a uma pressão de choque de 30 gigapascais (GPa), que é cerca de 300.000 vezes a pressão atmosférica ao nível do mar ou 1.000 vezes a pressão experimentada por um submarino que mergulha a uma profundidade de 3 quilômetros abaixo da superfície do oceano.
O presente estudo indica que a transição ocorre em torno de 20 GPa, o que representa uma diferença significativa em relação aos experimentos anteriores. Esse novo limite de pressão está em consonância com a evidência de outros minerais de alta pressão presentes nesses meteoritos, indicando que suas pressões de choque devem ter sido inferiores a 30 GPa.
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Nove dos 10 minerais de alta pressão descobertos em meteoritos marcianos foram identificados em estudos conduzidos por Chi Ma, mineralogista e coautor do estudo, que também é o diretor de instalações analíticas do Caltech.
Asimow, professor de Geologia e Geoquímica na Caltech e líder da equipe de pesquisa, afirma que tem sido desafiador simular um impacto que possa lançar rochas marcianas intactas a uma pressão de 30 GPa. A diferença entre 30 GPa e 20 GPa é significativa, e quanto mais precisamente pudermos caracterizar as pressões de choque experimentadas por um meteorito, maior será a probabilidade de identificarmos a cratera de impacto em Marte da qual o meteorito se originou.
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O estudo, intitulado “Maskelynite recovered from shock indicates low-pressure ejection of Martian shergottites”, foi realizado por uma equipe de cientistas liderada por Jinping Hu, e coautorizada por Asimow, Liu e Ma. O financiamento para a pesquisa foi fornecido pela NASA, Caltech-JPL e National Science Foundation.
