As camadas formadas por minerais após o impacto de um asteroide na Terra podem explicar a força e dimensão dessas rochas espaciais? Essa era uma dúvida antiga dos cientistas que, agora, foi respondida por pesquisadores da Alemanha.
Uma equipe da Universidade Friedrich Schiller e do DESY (Instituto de Física da Sociedade Helmholtz) testou o impacto em laboratório. Para isso, fez a simulação da ação de um asteroide sobre o quartzo, mineral encontrado em toda a superfície terrestre.
O quartzo é o principal componente da areia. Nas vezes em que um asteroide atingiu um local arenoso, o espaço gradualmente transformou a areia em grãos de vidro. É o que aconteceu na cratera Barringer, no estado norte-americano do Arizona, formada há 50 mil anos (foto).
Barringer Crater in Arizona was formed 50,000 years ago when the first ever space rat hit the earth at 26,000 mph. pic.twitter.com/iDwVbzt403
Agora, a análise pode mapear vestígios de crateras que já existiram, mas desapareceram com o tempo. Apesar dos impactos de asteroides serem eventos catastróficos, eles costumam ser difíceis de se detectar na Terra. O motivo: erosão, ação climática e placas tectônicas fazem com que desapareçam ao longo de milhões de anos.
“Por mais de 60 anos, essas estruturas lamelares serviram como um indicador do impacto de um asteroide, mas ninguém sabia até agora como eram formadas”, disse Hanns-Peter Liermann, pesquisador do DESY, em comunicado. “Agora, resolvemos esse mistério de décadas”.
O que os cientistas encontraram
Os pesquisadores passaram os últimos anos modificando e avançando técnicas que permitem estudar materiais sob alta pressão em laboratório. Nos experimentos, comprimiram as amostras entre duas pequenas bigornas de diamante – equipamento chamado de DAC (célula de bigorna de diamante, na sigla em inglês).
Essa célula permite que pressões externas – como aquelas que acontecem no interior da Terra ou no impacto de um asteroide – possam ser geradas em ambientes controlados.
Com o dispositivo, os cientistas comprimiram pequenos cristais individuais de quartzo com aumento gradual da pressão. Enquanto isso, focaram luzes de raio-X intensas do PETRA III (fonte de raios do DESY) através do mineral para investigar as mudanças em sua estrutura cristalina.
Analisar a estrutura é impossível a olho nu. Para conseguir ver o que se passava ali, os cientistas usaram um microscópio eletrônico superpotente. E, então, veio o resultado.
“Observamos que, a uma pressão de cerca de 180 mil atmosferas, a estrutura de quartzo repentinamente se transformou em um mineral de transição mais compacta, que chamamos de rosiaíta”, relatou Christoph Otzen, um dos pesquisadores.
A rosiaíta é um mineral oxídico parecido com a sílica. É um antimoniato de chumbo – ou seja, um composto de chumbo, antimônio e oxigênio. “Nessa estrutura cristalina, o quartzo encolhe um terço de seu volume. As lamelas características se formam exatamente onde o quartzo se transforma nessa chamada fase metaestável, que ninguém foi capaz de identificar no quartzo antes de nós”.
Em simulação de impacto de asteroide em grão de quartzo, alta pressão resultou em filamentos de vidro. Experimento foi feito em câmera lenta e em nível microscópico por pesquisadores da Universidade Friedrich Schiller e do DESY (Instituto de Física da Sociedade Helmholtz), da Alemanha. Imagem: Falko Langenhorst/Christoph Otzen/Universidade de Jena/Reprodução
A criação do vidro
Na simulação do impacto do asteroide, quanto mais alta a pressão sobre o quartzo, mais o mineral se aproximava da rosiaíta. Mesmo quando a pressão reduzia, esse elemento não voltava à estrutura original, mas se transformava em grãos de vidro com uma estrutura desordenada.
“Também vemos essas lamelas em grãos de quartzo de depósitos de impactos de asteroides”, explicou Otzen. “Durante décadas, essas lamelas foram usadas para detectar e analisar impactos de asteroides, mas só agora podemos explicar e entender sua formação”.
Agora, os pesquisadores devem investigar se a formação de vidro é possível em materiais diferentes, como no gelo. “Planejamos investigar isso mais a fundo, porque pode ser de grande importância para a pesquisa de materiais”, disse.
Os cientistas também esperam a implementação do PETRA IV, o microscópio de raios X mais preciso do mundo, para ir mais a fundo na pesquisa. “Uma intensidade de raios-X 200 vezes maior nos permitirá executar esses experimentos 200 vezes mais rapidamente, para que possamos simular um impacto de asteroide de forma ainda mais realista”, pontuou Liermann.
Jornalista e mestre em Linguística. Antes trabalhei no Poder360, A Referência e em jornais e emissoras de TV no interior do RS. Curiosa, gosto de falar sobre o lado político das coisas - em especial da tecnologia e cultura. Me acompanhe no Twitter: @juliamzps
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