Conceito do artista de uma enorme colisão de 'bater e correr' atingindo o Asteroid Vesta
Uma colisão maciça de "hit-and-run" impactou profundamente a história evolutiva do Vesta, o mais brilhante asteróide visível da Terra. Essa descoberta, realizada por uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Tóquio, do Instituto Nacional de Pesquisas Polares do Japão e da ETH Zürich, na Suíça, aprofunda nosso conhecimento sobre a formação de protoplanetas há mais de 4,5 bilhões de anos, na primeira infância do Sistema Solar.
Em uma proeza notável de trabalho de detetive astronômico, os cientistas determinaram o momento preciso de uma colisão em grande escala em Vesta que ajuda a explicar a forma desequilibrada do asteróide. Seu estudo, publicado na Nature Geoscience, aponta a colisão para 4.525,4 milhões de anos atrás.
Vesta, o segundo maior corpo no cinturão de asteróides, é de grande interesse para os cientistas que investigam a origem e a formação dos planetas. Ao contrário da maioria dos asteróides, manteve a sua estrutura original e diferenciada, o que significa que tem uma crosta, um manto e um núcleo metálico, muito semelhantes à Terra.
A maior parte do que sabemos sobre o asteroide veio até agora de meteoritos howardite-eucrite-diogenite (HED), seguindo estudos dos anos 70 que propuseram o Vesta como o corpo de origem desses meteoritos. Nos últimos anos, a missão Dawn da NASA, que orbitou a Vesta em 2011-2012, reforçou a ideia de que os meteoritos da HED se originam da Vesta e forneceram mais informações sobre a composição e estrutura do asteroide. Um mapeamento cuidadoso da geologia de Vesta revelou uma crosta anormalmente espessa no pólo sul do asteroide.
O novo estudo fornece uma estrutura confiável para entender a linha do tempo geológica da Vesta, incluindo a colisão maciça que causou a formação da crosta espessa.
A chave para descobrir esta linha do tempo foi examinar um mineral raro chamado zircão encontrado em mesosideritos (meteoritos de ferro de pedra que são similares aos meteoritos HED em termos de textura e composição). Com base em uma forte premissa de que ambos os tipos de meteoritos vieram do mesmo corpo de origem, o Vesta, a equipe se concentrou em datar zircônia a partir de mesossideritos com precisão sem precedentes.
Makiko Haba, do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), especialista em estudos geoquímicos e cronológicos de meteoritos, e Akira Yamaguchi, do Instituto Nacional de Pesquisas Polares do Japão (NIPR), estiveram envolvidos na preparação de amostras - um grande desafio, explica Haba. menos de dez grãos de zircão foram relatados nas últimas décadas. "Desenvolvemos como encontrar o zircão em mesossideritos e, eventualmente, preparamos grãos suficientes para este estudo", diz ela.
Unindo forças com os co-autores da ETH Zurich, que desenvolveram uma técnica para medir a idade das amostras usando datação com urânio-chumbo, a equipe reuniu seus conhecimentos para propor um novo modelo evolucionário para a Vesta. "Este trabalho não poderia ser alcançado sem a colaboração entre a Tokyo Tech, a NIPR e a ETH Zurich", salienta Haba.
A equipe destaca dois pontos de tempo significativos: a formação inicial da crosta 4.558,5 ± 2,1 milhões de anos atrás e a mistura metal-silicato pela colisão hit-and-run em 4.525,39 ± 0,85 milhões de anos atrás. Esta colisão, impactando o hemisfério norte de Vesta, como mostrado na Figura 1, provavelmente causou a crosta espessa observada pela missão Dawn, e apoia a visão de que Vesta é o corpo parental dos mesossideritos e meteoritos HED.
Representação da colisão de asteróides hit-and-run. O modelo proposto descreve uma colisão entre Vesta, como o corpo pai dos mesossideritos e meteoritos HED, e um planetesimal menor com uma razão de massa de 0,1. O impacto resultou em um grande impacto no hemisfério norte de Vesta, seguido por acúmulo de detritos no hemisfério sul, representando a crosta espessa observada pela missão Dawn da NASA.
Com base neste estudo, Haba diz que planeja examinar "condições mais precisas, como temperatura e taxa de resfriamento durante e após a colisão em larga escala em Vesta com base em medidas de mesosiderita e meteorito HED".
"Eu gostaria de desenhar uma imagem que mostre toda a história do Vesta desde o berço até o túmulo", diz ela. "A combinação dessas informações com um estudo de simulação de impacto contribuiria para uma compreensão mais abrangente de colisões em grande escala em protoplanetas".
O método de datação poderia ser aplicado a outros meteoritos no futuro. Haba acrescenta: "Isso é muito importante para entender quando e como os protoplanetas se formaram e se tornaram planetas como a Terra. Também gostaria de aplicar nosso método de datação a amostras de futuras missões espaciais".
Publicado na Nature Geoscience
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