Um grupo de cientistas, incluindo pesquisadores da Universidade de Tóquio, encontrou evidências de que água líquida uma vez circulou pelo asteroide que eventualmente deu origem ao asteroide próximo à 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 rochas microscópicas coletadas pela sonda Hayabusa2 da Agência de Exploração Espacial do Japão (JAXA), desafia a crença duradoura de que processos relacionados à água em asteroides ocorreram apenas nas primeiras fases 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 visão geral sólida de como o sistema solar se formou, muitos detalhes permanecem incertos. Uma das maiores questões diz respeito a como a Terra acabou com tanta água. Desde há muito se pensa que asteroides ricos em carbono, como Ryugu, que se formaram a partir de gelo e poeira no sistema solar externo, foram fornecedores-chave de água para o nosso planeta. A missão Hayabusa2 em 2018 a Ryugu marcou a primeira vez que tal asteroide foi observado de perto e amostrado diretamente. A missão trouxe pequenas porções de rochas e poeira de volta à Terra, oferecendo aos pesquisadores uma oportunidade rara de preencher lacunas na história inicial do nosso planeta.
“Descobrimos que Ryugu preservou um registro intocado da atividade da água, evidência de que fluidos se moveram através de suas rochas muito mais tarde do que esperávamos”, disse o Professor Associado Tsuyoshi Iizuka do Departamento de Ciências da Terra e Planetária da Universidade de Tóquio. “Isso muda a forma como pensamos sobre o destino a longo prazo da água em 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 lutétio (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, eles encontraram níveis muito mais altos de 176Hf em comparação com 176Lu do que o esperado. Esse desequilíbrio incomum sugeriu que água líquida havia uma vez permeado as rochas, efetivamente lixiviando lutétio 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 possíveis explicações 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 que é pai de Ryugu, que fraturou a rocha e derreteu o gelo enterrado, permitindo que água líquida percolasse pelo corpo. Foi uma verdadeira surpresa! Este evento de impacto pode ser também responsável pela desintegração do corpo pai para formar Ryugu.”
As implicações do estudo são extensas. Sugere que asteroides ricos em carbono podem ter armazenado e entregue muito mais água à Terra do que os cientistas haviam assumido anteriormente. O asteroide pai de Ryugu parece ter retido água congelada por mais de um bilhão de anos, o que significa que corpos semelhantes colidindo com a jovem Terra podem ter entregue duas a três vezes mais água do que os modelos atuais estimam. Esses impactos podem ter desempenhado um papel importante na formação dos oceanos e da atmosfera primordiais.
“A ideia de que objetos semelhantes a Ryugu conservaram gelo por tanto tempo é notável”, disse Iizuka. “Isso sugere que os blocos de construção da Terra eram mais úmidos do que imaginávamos. Isso nos obriga a repensar as condições iniciais para o sistema de água do nosso planeta. Embora seja cedo para afirmar com certeza, minha equipe e outros podem construir sobre esta pesquisa para esclarecer aspectos, inclusive como e quando nossa Terra se tornou habitável.”
A Hayabusa2 trouxe apenas alguns gramas de material. Com muitos pesquisadores desejando realizar testes, cada experimento poderia usar apenas algumas dezenas de miligramas, frações de 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.
“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 isolavam múltiplos elementos de um mesmo fragmento. Sem isso, nunca poderíamos ter detectado tais sinais sutis de atividade fluidal tardia.”
Os pesquisadores também planejam estudar veios de fosfato nas amostras de Ryugu para determinar idades mais precisas do fluxo de fluido tardio. Eles também compararão seus resultados com as amostras coletadas pela NASA do asteroide Bennu pela sonda OSIRIS-REx, para verificar se uma atividade semelhante de água poderia ter ocorrido lá também, ou se foi exclusiva de Ryugu. Eventualmente, Iizuka e seus 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 subsídios da Japan Society for the Promotion of Science KAKENHI (21KK0057, 22H00170).