Uma nova análise mostrou que a água terá circulado, em tempos, por um pequeno asteróide chamado Bennu através de canais estreitos, esculpindo o seu material em três zonas químicas nitidamente separadas.
Esse padrão, até aqui escondido, ajuda a perceber como material frágil à base de carbono conseguiu manter-se em alguns microambientes, enquanto noutros se formaram minerais, guardando um registo mais pormenorizado do passado de Bennu.
Ler à escala do nanómetro
No interior do fragmento de Bennu identificado como OREX-800066-3, há limites que surgem numa escala quase inimaginável, onde áreas adjacentes apresentam químicas muito diferentes.
As amostras foram estudadas pelo Professor Mehmet Yesiltas e por colegas na Stony Brook University.
A equipa associou este padrão “em mosaico” a água que alterou determinadas regiões e deixou outras praticamente intactas.
Em vez de se transformar num único material quimicamente homogenizado, o fragmento manteve bolsas distintas que registam fases diferentes da história de Bennu.
Essa separação muito marcada torna o resultado particularmente relevante e evidencia porque a restante química de Bennu precisa de ser interpretada zona a zona.
Uma pista intocada vinda do espaço
A missão OSIRIS-REx da NASA trouxe para a Terra material do asteróide Bennu em 24 de Setembro de 2023, oferecendo aos cientistas acesso directo à sua química original.
Ao contrário dos meteoritos, a amostra da OSIRIS-REx não teve de sobreviver a uma entrada atmosférica incandescente antes de poder ser aberta e analisada.
Por isso, o ar e a humidade da Terra tiveram menos oportunidades de reescrever a química depois de o grão ficar acessível aos investigadores.
Como existem tão poucas amostras verdadeiramente preservadas de asteróides, cada padrão oculto neste grão torna-se mais difícil de ignorar.
Química repartida em regiões bem distintas
Ao longo deste fragmento, os investigadores identificaram três zonas recorrentes, em vez de uma única área em que rocha e material à base de carbono estivessem misturados de forma contínua.
Numa das partes do fragmento apareceram cadeias simples de carbono; noutra, dominavam minerais que se formaram na presença de água.
Uma terceira região conservou um tipo diferente de material rico em carbono que tende a degradar-se quando a exposição à água se prolonga.
Como estas áreas quase não se interpenetravam, a amostra captou momentos separados da sua evolução, e não um processo único totalmente misturado.
Rastrear os percursos de fluidos antigos
Um sinal ainda mais claro surgiu a partir de material ligado ao enxofre, que apareceu quase por completo nas zonas ricas em minerais.
Nesses pontos, a água terá circulado e, ao assentar, deixou para trás material dissolvido.
Em contraste, outras áreas preservaram a sua química inicial porque a água não lhes chegou, ou porque passou de forma demasiado ligeira para provocar alterações.
Ao seguir esse trajecto, um único grão consegue registar, lado a lado, tanto crescimento mineral como química frágil preservada.
Proteger a química prebiótica
A preservação poderá ser o aspecto mais marcante deste resultado, já que a química frágil rica em azoto costuma desaparecer quando permanece muito tempo em contacto com água líquida.
“Estas conclusões têm um significado mais amplo para as ciências planetárias e a astrobiologia”, afirmou Yesiltas.
Manter essa química intacta é importante porque pequenos corpos podem ter transportado ingredientes para outros destinos sem os apagarem previamente.
Um registo gravado em sal
Estudos anteriores sobre Bennu já tinham identificado sais deixados por uma salmoura antiga - água salgada carregada de material dissolvido.
A evaporação já tinha sido demonstrada, mas este novo mapa clarifica porque alguns “bairros” microscópicos exibiam uma química diferente dos restantes.
Os depósitos de sal encaixam num cenário de um asteróide progenitor maior, que só terá mantido líquido em certos locais e em determinados períodos.
Em conjunto, estes resultados sugerem que Bennu se formou a partir de material moldado em vários ambientes aquosos, e não num único episódio simples à escala de todo o corpo.
Estrutura escondida dentro de um único grão de Bennu
A cerca de oito décimos de milionésimo de polegada, ou 20 nanómetros, a amostra deixa de parecer quimicamente “média” e começa a revelar fronteiras bem definidas.
Varreduras mais amplas podem suavizar essas fronteiras e esconder a história local que determina o que se forma e o que consegue sobreviver.
Ao ler o grão ponto por ponto, a equipa evitou que sinais vizinhos se fundissem numa única média química.
Com esse nível de detalhe, uma partícula minúscula da amostra da OSIRIS-REx transforma-se num mapa de onde a água actuou - e de onde falhou.
Asteróides modificados pela água
Amostras japonesas do asteróide Ryugu já tinham revelado uma alteração generalizada pela água, mas Bennu parece agora menos uniforme do ponto de vista químico, mesmo nas menores escalas.
Um estudo sobre Ryugu relacionou os seus orgânicos diversos com um processamento variável pela água, criando um termo de comparação útil.
Bennu partilha esse historial de água e de material rico em carbono; ainda assim, este grão preserva fronteiras mais nítidas entre zonas alteradas e zonas protegidas.
Essas diferenças podem reflectir a forma como cada asteróide progenitor maior geriu o movimento de fluidos, a temperatura e a fragmentação antes de se formarem os asteróides actuais.
Transportadores de ingredientes prebióticos
O que Bennu fornece não é uma narrativa sobre a vida em si, mas um registo de química que pode ter chegado à Terra primitiva.
Asteróides ricos em carbono terão provavelmente distribuído água e moléculas reactivas pelo jovem Sistema Solar, e as amostras permitem testar essa hipótese de forma directa.
“Por extensão, pode revelar como os orgânicos relevantes para a química prebiótica podem ter sido entregues à Terra primitiva através de asteróides carbonáceos e podem ter desempenhado um papel nos processos químicos que poderiam eventualmente ter levado à vida”, disse Yesiltas.
Ainda assim, a amostra não permite dizer se esses ingredientes alguma vez se organizaram em biologia, e os investigadores não afirmaram isso.
Um mapa mais completo da história da água em Bennu
Bennu passa agora a ser lido como um corpo onde água, minerais e química frágil rica em carbono coexistiram sem se misturarem até perderem identidade.
Trabalho adicional noutros grãos, bem como comparações com Ryugu, deverá indicar se estes canais ocultos eram comuns ou se ficaram preservados de forma invulgarmente boa.
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