Um grupo de cientistas, incluindo pesquisadores da Universidade de Tóquio, encontrou evidências de que água líquida já circulou pelo asteroide que, eventualmente, deu origem ao asteroide próximo da Terra, Ryugu. Notavelmente, essa atividade ocorreu mais de um bilhão de anos após a formação inicial do asteroide. A descoberta, que se baseia em amostras de rocha microscópicas coletadas pela sonda Hayabusa2 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (JAXA), desafia a crença de longa data de que processos relacionados à água em asteroides ocorreram apenas nas fases mais iniciais da evolução do sistema solar. Essas descobertas podem influenciar modelos científicos que descrevem como a Terra e seus oceanos se desenvolveram.
Embora os cientistas tenham uma imagem geral sólida de como o sistema solar se formou, muitos detalhes permanecem incertos. Uma das grandes questões diz respeito a como a Terra adquiriu tanta água. Há muito tempo, acreditava-se que asteroides ricos em carbono, como Ryugu, que se formaram a partir de gelo e poeira no exterior do sistema solar, foram os principais fornecedores de água para o nosso planeta. A missão da Hayabusa2 em 2018 a Ryugu marcou a primeira vez que um asteroide desse tipo foi observado de perto e amostrado diretamente. A missão trouxe de volta pequenos fragmentos de rochas e poeira para a Terra, dando aos pesquisadores uma rara oportunidade de preencher lacunas na história inicial do nosso planeta.
“Encontramos que Ryugu preservou um registro intocado da atividade da água, evidência de que fluidos circularam através de suas rochas muito mais tarde do que esperávamos”, disse o Professor Associado Tsuyoshi Iizuka do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Tóquio. “Isso muda a forma como pensamos sobre o destino a longo prazo da água nos asteroides. A água permaneceu por um longo tempo e não foi esgotada tão rapidamente quanto se pensava.”
A chave para a descoberta está nos isótopos de lutécio (Lu) e háfnio (Hf), elementos que formam um relógio radioativo natural através da desintegração de 176Lu em 176Hf. Ao analisar suas proporções nas amostras de Ryugu, os pesquisadores esperavam determinar a idade do asteroide de maneira direta. Em vez disso, encontraram níveis muito mais altos de 176Hf em comparação com 176Lu do que o esperado. Esse desequilíbrio incomum sugeriu que água líquida já havia penetrado nas rochas, efetivamente extraindo lutécio delas.
“Pensamos que o registro químico de Ryugu se pareceria com certos meteoritos já estudados na Terra”, disse Iizuka. “Mas os resultados foram completamente diferentes. Isso significou que tivemos que descartar cuidadosamente outras explicações possíveis e, eventualmente, concluímos que o sistema Lu-Hf foi perturbado por um fluxo de fluido tardio. O gatilho mais provável foi um impacto em um asteroide maior, pai de Ryugu, que fraturou a rocha e derreteu o gelo enterrado, permitindo que a água líquida percolasse através do corpo. Foi uma verdadeira surpresa! Esse evento de impacto também pode ser responsável pela desintegração do corpo pai para formar Ryugu.”
As implicações do estudo são extensas. Sugere que asteroides ricos em carbono poderiam ter armazenado e entregue muito mais água à Terra do que os cientistas imaginavam anteriormente. O asteroide pai de Ryugu parece ter mantido água congelada por mais de um bilhão de anos, o que significa que corpos similares que colidiram com a Terra jovem poderiam ter entregue de duas a três vezes mais água do que os modelos atuais estimam. Esses impactos poderiam ter desempenhado um papel fundamental na formação dos oceanos e da atmosfera primordiais.
“A ideia de que objetos como Ryugu mantiveram gelo por tanto tempo é notável”, disse Iizuka. “Isso sugere que os blocos de construção da Terra eram muito mais úmidos do que imaginávamos. Isso nos força a repensar as condições iniciais para o sistema de água do nosso planeta. Embora seja cedo para dizer com certeza, minha equipe e outros podem construir sobre essa pesquisa para esclarecer questões, incluindo como e quando a Terra se tornou habitável.”
A Hayabusa2 trouxe de volta apenas alguns gramas de material. Com muitos pesquisadores desejando realizar testes sobre isso, cada experimento poderia usar apenas algumas dezenas de miligramas, frações de um grão de arroz. Para maximizar as informações obtidas, a equipe desenvolveu métodos sofisticados para separar elementos e analisar isótopos com precisão extraordinária, realizando todo o potencial das atuais técnicas analíticas geoquímicas.
“O nosso pequeno tamanho de amostra foi um grande desafio”, lembrou Iizuka. “Tivemos que projetar novos métodos químicos que minimizassem a perda de elementos enquanto ainda isolávamos múltiplos elementos do mesmo fragmento. Sem isso, nunca teríamos conseguido detectar sinais tão sutis de atividade tardia de fluidos.”
Os pesquisadores também planejam estudar veios de fosfato nas amostras de Ryugu para determinar idades mais precisas do fluxo tardio de fluidos. Eles também compararão seus resultados com as amostras coletadas pela NASA do asteroide Bennu pela sonda OSIRIS-REx, para testar se uma atividade hídrica semelhante poderia ter ocorrido lá também, ou se foi exclusiva de Ryugu. Eventualmente, Iizuka e colegas esperam traçar como a água foi armazenada, mobilizada e finalmente entregue à Terra, uma história que continua a moldar nossa compreensão da habitabilidade planetária.
Financiamento: Este trabalho foi apoiado por bolsas da Japan Society for the Promotion of Science KAKENHI (21KK0057, 22H00170).
