Ferramentas novas tendem a abrir portas a descobertas inesperadas. Por isso, sempre que surge uma tecnologia não destrutiva e passa a estar amplamente acessível, é quase certo que os cientistas planetários a vão aplicar a amostras raras - e os meteoritos estão no topo dessa lista.
Um estudo recente, disponibilizado em pré-publicação no arXiv, liderado por Estrid Naver, da Universidade Técnica da Dinamarca, em conjunto com os seus coautores, descreve a aplicação de duas dessas técnicas (ainda relativamente recentes) a um dos meteoritos mais famosos do mundo: o NWA 7034, conhecido como Beleza Negra.
NWA 7034 (Beleza Negra): uma peça antiga de Marte que caiu na Terra
Parte da notoriedade da Beleza Negra vem da sua origem. Trata-se de um fragmento de Marte que chegou à Terra, muito provavelmente após um impacto de grandes dimensões no Planeta Vermelho, capaz de ejectar material para o espaço e, mais tarde, para a nossa atmosfera.
A rocha é composta por material com cerca de 4,48 mil milhões de anos, o que a coloca entre as amostras marcianas mais antigas conhecidas no Sistema Solar. E, além do valor científico, a aparência é invulgarmente marcante - justificando o apelido “Beleza Negra”.
Do corte e dissolução à análise não destrutiva
Até aqui, muitos trabalhos científicos exigiam um preço elevado: remover pedaços do meteorito para os estudar. Esses fragmentos eram, depois, triturados ou dissolvidos, permitindo identificar os materiais e compostos presentes no interior da rocha.
Hoje, existe uma alternativa mais cuidadosa com este tipo de “obra-prima”: a tomografia computorizada (TC), que permite observar o interior sem destruir a amostra.
Além de preservar espécimes raros, abordagens não destrutivas ajudam a planear análises posteriores com maior precisão: ao mapear o interior, é possível escolher melhor onde recolher microamostras (quando isso é inevitável) e reduzir ao mínimo o material sacrificado.
Duas abordagens de TC: TC de raios X e TC de neutrões
Existem duas famílias principais de scanners de TC relevantes neste contexto:
- TC de raios X: é a tecnologia mais comum, incluindo a utilizada em ambiente clínico. É particularmente eficaz a localizar materiais pesados e densos, como ferro ou titânio.
- TC de neutrões: menos frequente, substitui os raios X por neutrões. Os resultados podem variar bastante consoante os materiais, mas esta técnica tende a ser mais eficaz a atravessar regiões muito densas e, de forma crucial, a detectar hidrogénio - um elemento central quando se procura compreender a presença de água.
O que os investigadores encontraram ao “ver” dentro da Beleza Negra
No estudo, a equipa combinou TC de raios X e TC de neutrões para investigar a Beleza Negra de forma não destrutiva e perceber o que estava escondido no seu interior.
Apesar de não terem danificado o material durante os exames, há um pormenor importante: foi analisada apenas uma pequena amostra do meteorito, previamente polida. Ainda assim, mesmo esse fragmento revelou estruturas internas relevantes - nomeadamente clastos.
Em geologia, um clasto é, de forma simples, um pequeno fragmento de rocha incorporado numa rocha maior. A presença de clastos na Beleza Negra não surpreende: há décadas que se sabe que o meteorito é composto por esses fragmentos, o que é consistente com uma origem por impacto marciano que teria fundido e agregado materiais distintos.
O que foi novidade não foi a existência de clastos, mas sim o tipo específico de clastos detetados por estas TCs.
Clastos H-Fe-ox: oxihidróxido de ferro rico em hidrogénio
Os autores identificaram clastos de oxihidróxido de ferro rico em hidrogénio, referidos como H-Fe-ox. Estes agregados ricos em hidrogénio representavam aproximadamente 0,4% do volume da amostra analisada - uma porção com cerca do tamanho de uma unha.
À primeira vista, 0,4% parece residual. No entanto, a “contabilidade” química do interior do meteorito indica que esses pequenos clastos podem concentrar até cerca de 11% do teor total de água dessa amostra.
Este tipo de resultado ilustra bem a utilidade de combinar técnicas: enquanto a TC de raios X destaca contrastes associados a densidade e elementos pesados, a TC de neutrões é especialmente valiosa para mapear a distribuição de hidrogénio, ajudando a localizar onde a água (ou minerais hidratados) pode estar concentrada.
Um teor de água invulgar e a ligação à cratera de Jezero
A Beleza Negra tem uma estimativa de cerca de 6 000 partes por milhão (ppm) de água, um valor muito elevado tendo em conta que Marte tem hoje muito pouca água à superfície.
De forma particularmente relevante, estes resultados são coerentes com a descoberta de amostras com sinais de água na cratera de Jezero pelo rover Perseverança. Mesmo tendo em conta que a Beleza Negra terá vindo de uma região marciana diferente da área explorada pelo rover, a ligação entre as evidências aponta para um cenário robusto: há milhares de milhões de anos, terá existido água extensa à superfície de Marte, provavelmente em estado líquido.
Uma missão de retorno de amostras “numa só pedra” - e o futuro das análises
Em muitos aspetos, a Beleza Negra funciona como uma missão de retorno de amostras concentrada num único objeto: um fragmento marciano que chegou até nós e pode ser estudado com instrumentação terrestre de alta precisão.
Os investigadores que a analisaram pretendiam também aplicar as mesmas técnicas de TC não destrutiva a futuras amostras provenientes de uma missão de Retorno de Amostras de Marte. Um ponto prático importante é que as TCs conseguem “ver” através do invólucro de titânio onde essas amostras seriam recolhidas e seladas.
No entanto, com o cancelamento recente desse programa, poderá demorar muito até que amostras planetárias recolhidas diretamente e devolvidas à Terra sejam submetidas a estas ferramentas poderosas.
Ainda assim, há alternativas no horizonte
Existe, contudo, uma missão chinesa de retorno de amostras ainda planeada, pelo que o intervalo até novas análises laboratoriais de amostras diretas pode não ser tão longo como se teme.
Até lá, aplicar o mesmo tipo de testes não destrutivos a outros meteoritos marcianos parece um uso inteligente da experiência acumulada e do equipamento disponível. É plausível que venham a surgir muitos mais estudos centrados em amostras semelhantes, aprofundando a história da água em Marte e a diversidade mineralógica dos seus materiais antigos.
Este artigo foi originalmente publicado no Universo Hoje. Leia o artigo original.
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