Materiais extraterrestres - Extraterrestrial materials

Amostra lunar 15415, também conhecida como " Pedra do Gênesis "

O material extraterrestre se refere a objetos naturais agora na Terra que se originaram no espaço sideral. Esses materiais incluem poeira cósmica e meteoritos , bem como amostras trazidas à Terra por missões de retorno de amostras da Lua , asteróides e cometas , bem como partículas do vento solar .

Os materiais extraterrestres são valiosos para a ciência, pois preservam a composição primitiva do gás e da poeira a partir da qual o Sol e o Sistema Solar se formaram .

Categorias

O material extraterrestre para estudo na Terra pode ser classificado em algumas categorias amplas, a saber:

  1. Meteoritos muito grandes para vaporizar na entrada atmosférica, mas pequenos o suficiente para deixar fragmentos no solo, entre os quais estão incluídos prováveis ​​espécimes dos cinturões de asteróides e de Kuiper, bem como da lua e de Marte.
  2. Rochas lunares trazidas à Terra por missões lunares robóticas e tripuladas.
  3. Poeira cósmica coletada na Terra, na estratosfera terrestre e na órbita baixa da Terra, que provavelmente inclui partículas da nuvem de poeira interplanetária atual, bem como de cometas.
  4. Espécimes coletados por missões de retorno de amostras de cometas , asteróides , vento solar , que incluem "partículas de poeira estelar" do meio interestelar atual.
  5. Grãos pré-solares (extraídos de meteoritos e partículas de poeira interplanetária) que antecedem a formação do Sistema Solar . Estas são as amostras mais puras e valiosas.

Coletado na terra

Coletor de poeira com blocos de aerogel usado pelas missões Stardust e Tanpopo .

Exemplos de material extraterrestre coletado na Terra incluem poeira cósmica e meteoritos . Alguns dos meteoritos encontrados na Terra tiveram sua origem em outro objeto do Sistema Solar, como a Lua , meteoritos marcianos e o meteorito HED de Vesta . Outro exemplo é a missão japonesa Tanpopo , que coletou poeira da órbita baixa da Terra. Em 2019, os pesquisadores encontraram poeira interestelar na Antártica, que se relacionam com a nuvem interestelar local . A detecção de poeira interestelar na Antártica foi feita pela medição dos radionuclídeos Fe-60 e Mn-53 por espectrometria de massa de acelerador altamente sensível , onde Fe-60 é a assinatura clara para uma origem de supernova recente.

Missões de retorno de amostra

Artigo principal: missão de retorno de amostra

Até o momento, amostras de rocha lunar foram coletadas por missões robóticas e tripuladas. O cometa Wild 2 ( missão Genesis ) e o asteróide Itokawa ( missão Hayabusa ) foram visitados por espaçonaves robóticas que devolveram amostras à Terra, e amostras do vento solar também foram devolvidas pela missão robótica Genesis .

As missões de retorno de amostra atuais são OSIRIS-REx para o asteróide Bennu e Hayabusa2 para o asteróide Ryugu . Várias missões de retorno de amostra estão planejadas para a Lua, Marte e as luas de Marte (consulte: Missão de retorno de amostra # Lista de missões ).

O material obtido em missões de retorno de amostra é considerado puro e não contaminado, e sua curadoria e estudo devem ocorrer em instalações especializadas onde as amostras são protegidas da contaminação terrestre e do contato com a atmosfera. Essas instalações são especialmente projetadas para preservar a integridade da amostra e proteger a Terra de contaminação biológica potencial. Corpos restritos incluem planetas ou luas suspeitos de terem ambientes habitáveis passados ​​ou presentes para vida microscópica e, portanto, devem ser tratados como extremamente perigosos .

Linhas de estudo

As amostras analisadas na Terra podem ser comparadas com as descobertas do sensoriamento remoto, para obter mais informações sobre os processos que formaram o Sistema Solar .

Abundâncias elementares e isotópicas

As abundâncias elementares atuais são sobrepostas a um conjunto (em evolução) de abundância elementar de média galáctica que foi herdado pelo Sistema Solar , junto com alguns átomos de fontes locais de nucleossíntese , no momento da formação do Sol. O conhecimento dessas abundâncias elementares médias do sistema planetário está servindo como uma ferramenta para rastrear os processos químicos e físicos envolvidos na formação dos planetas e na evolução de suas superfícies.

Abundâncias isotópicas fornecem pistas importantes sobre a origem, transformação e idade geológica do material que está sendo analisado.

Os materiais extraterrestres também carregam informações sobre uma ampla gama de processos nucleares. Estes incluem, por exemplo: (i) a decadência de radionuclídeos extintos de subprodutos de supernova introduzidos em materiais do Sistema Solar pouco antes do colapso de nossa nebulosa solar , e (ii) os produtos de nucleossíntese estelar e explosiva encontrados em forma quase não diluída em pré-solar grãos . Os últimos estão fornecendo aos astrônomos informações sobre ambientes exóticos do início da Via Láctea .

Gases nobres são particularmente úteis porque evitam reações químicas, em segundo lugar porque muitos deles têm mais de um isótopo no qual carregam a assinatura de processos nucleares e porque são relativamente fáceis de extrair de materiais sólidos por simples aquecimento. Como resultado, eles desempenham um papel fundamental no estudo de materiais extraterrestres.

Efeitos de fragmentação nuclear

As partículas sujeitas ao bombardeio por partículas suficientemente energéticas, como as encontradas nos raios cósmicos , também sofrem a transmutação de átomos de um tipo em outro. Esses efeitos de fragmentação podem alterar a composição isotópica de oligoelementos de espécimes de maneiras que permitem aos pesquisadores deduzir a natureza de sua exposição no espaço.

Essas técnicas foram usadas, por exemplo, para procurar (e determinar a data de) eventos na história pré-terrestre do corpo original de um meteorito (como uma grande colisão) que alteraram drasticamente a exposição espacial do material naquele meteorito. Por exemplo, o meteorito Murchison pousou na Austrália em 1967, mas seu corpo-pai aparentemente sofreu um evento de colisão há cerca de 800.000 anos que o quebrou em pedaços do tamanho de um metro.

Astrobiologia

Astrobiologia é um campo científico interdisciplinar preocupado com as origens , evolução inicial , distribuição e futuro da vida no universo . Envolve investigações sobre a presença de compostos orgânicos em cometas, asteróides, Marte ou as luas dos gigantes gasosos . Várias missões de retorno de amostra para asteróides e cometas estão atualmente em andamento com um interesse fundamental em astrobiologia. Mais amostras de asteróides, cometas e luas podem ajudar a determinar se a vida se formou em outros corpos astronômicos e se poderia ter sido carregada para a Terra por meteoritos ou cometas - um processo denominado panspermia .

Acredita-se que os abundantes compostos orgânicos em meteoritos primitivos e partículas de poeira interplanetárias se originem principalmente no meio interestelar . No entanto, este material pode ter sido modificado no disco protoplanetário e foi modificado em extensões variadas nos corpos pai asteroidais.

A poeira cósmica contém compostos orgânicos complexos (sólidos orgânicos amorfos com uma estrutura aromática - alifática mista ) que podem ser criados naturalmente por estrelas e radiação. Acredita-se que esses compostos, na presença de água e outros fatores habitáveis , tenham produzido e formado espontaneamente os blocos de construção da vida.

Origem da água na Terra

Artigo principal: Origem da água na Terra

A origem da água na Terra é o assunto de um significativo corpo de pesquisas nos campos da ciência planetária , astronomia e astrobiologia . As razões isotópicas fornecem uma "impressão digital química" única que é usada para comparar a água da Terra com os reservatórios de outras partes do Sistema Solar. Uma dessas relações isotópicas, a de deutério para hidrogênio (D / H), é particularmente útil na busca pela origem da água na Terra. No entanto, quando e como essa água foi entregue à Terra é o assunto de pesquisas contínuas.

Veja também

Referências

links externos