Deleite-se com alguns dos materiais mais antigos do sistema solar: o núcleo rosa compreende melilita, espinélio e perovskita. A borda multicolorida contém hibonita, perovskita, espinélio, melilita / sodalita, piroxeno e olivina. Este close revela parte de um pedaço de meteorito do tamanho de uma ervilha, uma inclusão rica em cálcio e alumínio, formada quando os planetas em nosso sistema solar ainda eram grãos de poeira girando em torno do sol - e pode contar uma parte inicial da história sobre o que aconteceu depois.
Os meteoritos intrigam os cientistas espaciais há mais de 100 anos, porque contêm minerais que só poderiam se formar em ambientes frios, bem como minerais que foram alterados por ambientes quentes. Os condritos carbonáceos, em particular, contêm condrículos do tamanho de milímetros e inclusões ricas em cálcio e alumínio, como a mostrada acima, que foram aquecidas até o ponto de fusão e posteriormente soldadas com poeira de espaço frio.
"Esses meteoritos primitivos são como cápsulas do tempo, contendo os materiais mais primitivos do sistema solar", disse Justin Simon, pesquisador de astromateriais do Johnson Space Center da NASA, em Houston, que liderou o novo estudo. “Os CAIs são alguns dos componentes meteorológicos mais interessantes. Eles registraram a história do sistema solar antes da formação de qualquer um dos planetas, e foram os primeiros sólidos a condensar-se da nebulosa gasosa que cerca nosso protosun ”.
Para o novo artigo, que aparece em Ciência hoje, Simon e seus colegas realizaram uma análise por micro-sonda para medir variações de isótopos de oxigênio em camadas à escala de micrômetros do núcleo e camadas externas do grão antigo, estimadas em 4,57 bilhões de anos.
Pensa-se que todas essas inclusões ricas em cálcio e alumínio, ou CAIs, tenham se originado perto do protosun, que enriqueceu o gás nebular com o isótopo oxigênio-16. Na inclusão analisada para o novo estudo, verificou-se que a abundância de oxigênio-16 diminui para fora do centro do núcleo, sugerindo que ele se formou no sistema solar interno, onde o oxigênio-16 era mais abundante, mas depois se afastou mais o sol e perdeu oxigênio-16 para os arredores 16Gás pobre.
Simon e seus colegas propõem que a formação inicial da borda poderia ter ocorrido quando as inclusões voltaram ao plano médio do disco, indicado pelo caminho tracejado A acima; como eles migraram para fora dentro do plano do disco, mostrado como caminho B; e / ou quando entraram em ondas de alta densidade (isto é, ondas de choque). As ondas de choque seriam uma fonte razoável para os 16Gás pobre em O, aumento da abundância de poeira e aquecimento térmico. A primeira camada mineral fora do núcleo tinha mais oxigênio-16, o que implica que o grão retornou posteriormente ao sistema solar interno. As camadas externas da borda tinham composições isotópicas variadas, mas geralmente indicam que elas também se formaram mais próximas ao sol e / ou em regiões onde apresentaram menor exposição ao sol. 16Gás pobre em O a partir do qual os planetas terrestres se formaram.
Os pesquisadores interpretam essas descobertas como evidência de que os grãos de poeira viajaram por grandes distâncias enquanto a nebulosa protoplanetária em turbilhão se condensava em planetas. O único grão de poeira que eles estudaram parece ter se formado no ambiente quente do sol, pode ter sido jogado para fora do plano do sistema solar para voltar ao cinturão de asteróides e, eventualmente, recirculado de volta ao sol.
Essa odisséia é consistente com algumas teorias sobre como os grãos de poeira se formaram na nebulosa protoplanetária inicial, ou propilídeo, eventualmente semeando a formação de planetas.
Talvez a teoria mais popular que explique a composição de chrondrules e CAIs seja a chamada teoria do vento X proposta pelo ex-astrônomo da UC Berkeley, Frank Shu. Shu descreveu o disco protoplanetário inicial como uma máquina de lavar, com os poderosos campos magnéticos do sol agitando o gás e a poeira e jogando grãos de poeira formados perto do sol para fora do disco.
Uma vez expelidos do disco, os grãos foram empurrados para fora para cair como chuva no sistema solar externo. Esses grãos, tanto os condrules aquecidos por flash quanto os CAIs aquecidos lentamente, foram eventualmente incorporados juntamente com a poeira não aquecida aos asteróides e planetas.
"Há problemas com os detalhes desse modelo, mas é uma estrutura útil para tentar entender como o material originalmente formado perto do sol pode acabar no cinturão de asteróides", disse o co-autor Ian Hutcheon, vice-diretor do Laboratório Nacional Lawrence Livermore. Instituto Glenn T. Seaborg.
Em termos dos planetas de hoje, o grão provavelmente se formou dentro da órbita de Mercúrio, moveu-se para fora através da região de formação do planeta até o cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter e depois voltou para o sol novamente.
"Pode ter seguido uma trajetória semelhante à sugerida no modelo X-wind", disse Hutcheon. "Embora depois que o grão de poeira tenha chegado ao cinturão de asteróides ou mais além, ele teve que encontrar o caminho de volta. Isso é algo que o modelo X-wind não fala sobre nada".
Simon planeja abrir e investigar outros CAIs para determinar se esse CAI específico (referido como A37) é único ou típico.
Fonte: Ciência e um comunicado de imprensa da Universidade da Califórnia em Berkeley.
