Tomografias CT revelam água no meteorito marciano NWA 7034 Black Beauty

Ferramentas não destrutivas e novas oportunidades na ciência planetária

Sempre que surge uma tecnologia nova - sobretudo quando não danifica as amostras - acabam por aparecer aplicações inesperadas. Assim que estes métodos se tornam acessíveis, é praticamente inevitável que os cientistas planetários os queiram experimentar em meteoritos.

Num artigo recente, disponível em pré-publicação no arXiv, Estrid Naver, da Universidade Técnica da Dinamarca, e os seus coautores descrevem como aplicaram duas dessas ferramentas (ainda relativamente) recentes a um dos meteoritos mais conhecidos do mundo: o NWA 7034, também chamado Black Beauty.

A notoriedade de Black Beauty deve-se, em grande parte, à sua origem. Trata-se de um fragmento de Marte que caiu na Terra, muito provavelmente lançado por um impacto enorme no Planeta Vermelho. O meteorito contém material com cerca de 4.48 mil milhões de anos, o que o coloca entre os materiais marcianos mais antigos conhecidos no Sistema Solar. E, além disso, é visualmente impressionante - daí o nome.

O problema é que muitas análises anteriores exigiram retirar e cortar porções desta “obra-prima” para as estudar. Esses fragmentos acabam depois esmagados ou dissolvidos, para expor os materiais de que a rocha é composta.

CT de raios X e CT de neutrões: como funcionam

Hoje, há alternativas melhores - graças à chegada das máquinas de tomografia computorizada (CT).

Existem dois tipos de scanners CT relevantes aqui. O primeiro, amplamente usado em consultórios e hospitais por todo o mundo, é a CT de raios X. Este método é particularmente eficaz a identificar materiais pesados e densos, como o ferro ou o titânio.

O segundo, menos comum, é a CT de neutrões, que recorre a neutrões em vez de raios X para atravessar o objecto em estudo. Os resultados podem variar bastante, mas, de forma geral, esta técnica tende a penetrar melhor materiais mais densos e, de forma crucial, é mais adequada para detectar hidrogénio - um dos componentes essenciais da água.

O que foi observado no interior de Black Beauty (NWA 7034)

No artigo, a equipa aplicou ambas as técnicas para analisar Black Beauty sem o destruir e perceber o que escondia no interior. Apesar de ser um procedimento não destrutivo, os autores admitem que trabalharam apenas com uma amostra pequena do meteorito, já previamente polida. Ainda assim, ao examinarem esse fragmento, identificaram “clastos”.

Em geologia, “clasto” é, essencialmente, um pequeno fragmento de rocha incorporado numa rocha maior. A presença de clastos não surpreende: há décadas que se sabe que Black Beauty é composto por este tipo de fragmentos, o que encaixa bem no cenário de origem por impacto marciano, capaz de fundir e aglomerar materiais distintos.

A novidade esteve no tipo específico de clastos que as CT revelaram.

Os autores descrevem-nos como clastos de “Oxi-hidróxido de ferro rico em hidrogénio”, ou H-Fe-ox. Estes aglomerados ricos em hidrogénio representam aproximadamente 0.4% do volume da amostra analisada de Black Beauty - um fragmento com cerca do tamanho de uma unha.

À primeira vista, pode parecer pouco. No entanto, a química interna do meteorito indica que esses pequenos pedaços podem concentrar até cerca de 11% do teor total de água dessa amostra.

Implicações para a água em Marte e para futuras amostras

Para o próprio Black Beauty, estima-se um conteúdo de água de 6,000 partes por milhão (ppm), um valor extremamente elevado para um material proveniente de um planeta que, actualmente, apresenta tão pouca água à superfície. Ainda assim, o ponto importante é que estes resultados complementam a descoberta de amostras com sinais de água na cratera Jezero, recolhidas pelo rover Perseverance.

Embora Black Beauty provenha de uma região de Marte completamente diferente das amostras do rover, a ligação entre estes materiais reforça a ideia de que, há milhares de milhões de anos, existia água generalizada - provavelmente em estado líquido - à superfície marciana.

De certa forma, este meteorito funciona como uma missão de retorno de amostras condensada numa única rocha. Ainda assim, os cientistas que o analisaram pretendiam aplicar as mesmas técnicas de CT não destrutiva às amostras de uma futura missão Mars Sample Return. Um scan CT consegue “ver” através do invólucro de titânio onde essas amostras seriam guardadas.

No entanto, com o recente cancelamento desse programa, pode demorar muito tempo até que amostras planetárias directas voltem a ser analisadas com as ferramentas poderosas disponíveis aqui na Terra.

Ainda assim, há uma missão chinesa de retorno de amostras que continua planeada, pelo que talvez a espera não seja tão longa como se teme. Até lá, aplicar o mesmo tipo de testes não destrutivos a outros meteoritos marcianos parece um excelente aproveitamento do conhecimento e do equipamento já existente. É de esperar que surjam muitos mais estudos com outras amostras no futuro.

Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.