Como os perigos espaciais afetaram o asteroide Ryugu?

Um asteroide que vaga pelo espaço há bilhões de anos seria bombardeado por tudo, desde rochas até radiação. Bilhões de anos de viagens espaciais interplanetárias aumentam as chances de colisão com algo no vasto vazio, e pelo menos um desses impactos foi poderoso o suficiente para deixar o asteroide Ryugu mudado para sempre.

Quando a espaçonave Hayabusa2 da JAXA pousou em Ryugu, ela coletou amostras da superfície que revelaram que as partículas de magnetita (que normalmente são magnéticas) nos detritos do asteróide eram desprovidas de magnetismo. Agora, uma equipa de investigadores da Universidade de Hokkaido e de várias outras instituições no Japão oferece uma explicação de como este material perdeu a maior parte das suas propriedades magnéticas. A análise mostrou que foi causado pelo impacto de pelo menos um micrometeorito de alta velocidade, que destruiu a composição química da magnetita, de modo que ela deixou de ser magnética.

“Pensamos que uma pseudomagnetita havia sido criada [as] Os pesquisadores, liderados por Yuki Kimura, professor da Universidade de Hokkaido, disseram em um estudo publicado recentemente na revista Nature Communications que a causa do desgaste espacial é o impacto de micrometeoritos.

o que sobrou…

Ryugu é um corpo relativamente pequeno que não possui atmosfera, o que o torna mais vulnerável ao intemperismo espacial – isto é, alteração por micrometeoritos e ventos solares. Compreender o intemperismo espacial pode realmente nos ajudar a compreender a evolução dos asteróides e do sistema solar. O problema é que a maior parte da nossa informação sobre asteróides vem de meteoritos que caem na Terra, e a maioria desses meteoritos são pedaços de rocha do interior do asteróide, por isso não foram expostos ao ambiente hostil do espaço interplanetário. Eles também podem mudar à medida que descem pela atmosfera ou através de processos físicos na superfície. Quanto mais tempo levar para encontrar um meteorito, maior será a probabilidade de perda de informações.

Anteriormente, Ryugu fazia parte de um corpo muito maior, um asteróide do tipo C, ou carbonáceo, o que significa que era composto principalmente de argila e rochas de silicato. Esses minerais geralmente requerem água para se formarem, mas sua presença é explicada pela história de Ryugu. Acredita-se que o próprio asteróide tenha nascido de escombros depois que seu corpo original foi despedaçado em uma colisão. O corpo original também estava coberto de água gelada, o que explica a magnetita, os carbonatos e os silicatos encontrados em Ryugu – eles precisam de água para se formar.

A magnetita é um mineral paramagnético (contendo ferro e magnético). Está presente em todos os asteroides do tipo C e pode ser usado para determinar sua magnetização remanente ou residual. A magnetização permanente de um asteróide pode revelar quão forte era o campo magnético no momento e local da formação da magnetita.

Kimura e sua equipe conseguiram medir a magnetização permanente em dois fragmentos de magnetita (conhecidos como framboides devido ao seu formato especial) da amostra de Ryugu. É uma evidência da presença de um campo magnético na nebulosa em que o nosso sistema solar se formou e mostra a força deste campo magnético no momento em que a magnetite foi formada.

No entanto, três outros fragmentos de magnetita não foram magnetizados. É aqui que entra em ação o intemperismo espacial.

…e o que foi perdido

Usando a holografia eletrônica, que é feita por meio de um microscópio eletrônico de transmissão que envia ondas eletrônicas de alta energia através de uma amostra, os pesquisadores descobriram que os três quadros em questão não continham estruturas químicas magnéticas. Isso o tornou radicalmente diferente da magnetita.

Análises posteriores utilizando um microscópio eletrônico de varredura mostraram que as partículas de magnetita eram compostas principalmente de óxidos de ferro, mas havia menos oxigênio nas partículas que perderam seu magnetismo, indicando que o material havia sofrido uma redução química, à medida que elétrons foram doados ao sistema. . . A perda de oxigênio (e de ferro oxidado) explica a perda de magnetismo, que depende da organização dos elétrons na magnetita. É por isso que Kimura se refere a ela como “falsa magnetita”.

Mas o que causou a redução que levou à desmagnetização da magnetita? Kimura e sua equipe descobriram mais de cem moléculas de ferro metálico na porção da amostra de onde vieram as estruturas desmagnetizadas. Se um meteorito de certo tamanho tivesse atingido aquela região de Ryugu, teria produzido aproximadamente esse número de partículas de ferro a partir de framboides de magnetita. Os investigadores acreditam que este objeto misterioso era bastante pequeno ou que se movia incrivelmente rápido.

“À medida que a velocidade do impacto aumenta, o tamanho estimado do projétil diminui”, disseram no mesmo estudo.

A pseudomagnetita pode parecer um charlatão, mas na verdade ajudará nas próximas investigações que buscam aprender mais sobre como era o início do sistema solar. Sua presença indica a presença anterior de água no asteroide, bem como o intemperismo espacial, como o bombardeio de micrometeoritos, que afetou a formação do asteroide. A quantidade de perda de magnetismo também afeta a capacidade de sobrevivência geral do asteroide. A permanência é importante para determinar o magnetismo de um objeto e a intensidade do campo magnético ao seu redor quando ele se forma. O que sabemos sobre o campo magnético do início do Sistema Solar foi reconstruído a partir de registos de sobrevivência, muitos dos quais provém da magnetite.

Algumas das propriedades magnéticas destas partículas podem ter sido perdidas há milhares de anos, mas muito pode ser ganho no futuro com o que resta.

Comunicações da Natureza, 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-47798-0