Um grupo de meteoritos de todo o mundo vem de um único planetesimal

Os meteoritos sugerem que os astrônomos podem ter pequenos planetas iniciais errados.

Um grupo de meteoritos de todo o mundo vem de um único planetesimalFonte da imagem: Madhuvan yadav / Unsplash
  • Um grupo de meteoritos que desceu por toda a Terra tem algo em comum.
  • Todos eles vêm de um planeta bebê do universo primitivo, ou planetesimal.
  • Aparentemente, esse planetesimal não era o que os astrônomos esperavam.

Os astrônomos acreditam que antes da formação dos planetas, havia muitos miniplanos, ou planetesimais, muitos dos quais eventualmente se separaram - acredita-se que sejam a fonte dos meteoritos que atingem a Terra. De acordo com um estudo recente, um grupo de meteoritos ao redor do globo pode ter vindo do mesmo planetesimal. Isso não é apenas um pouco estranho, mas as evidências sugerem que este ex-bebê planeta não era o que os cientistas pensavam que um planetesimal poderia ser.



A pesquisa, 'Evidência de meteorito para diferenciação parcial e acréscimo prolongado de planetesimais', foi parcialmente financiada pela NASA e publicada em Science Advances.



Planetesimais

galáxia rodopiante

Fonte da imagem: Maria starovoytova / Shutterstock

Acredita-se que os planetesimais são formados a partir da massa rodopiante de gás e poeira que era nosso universo há cerca de 4,5 bilhões de anos. À medida que o universo esfriava, pedaços começaram a colidir uns com os outros, formando esses pequenos corpos em menos de alguns milhões de anos.



Os primeiros planetesimais, que se formaram nos primeiros 1,5 bilhão de anos de nosso sistema solar, teriam extraído materiais radiogênicos do universo quente. Este material liberou calor à medida que se decompôs, e assim os escombros cósmicos compreendendo esses planetesimais foram derretidos em uma massa condrítica (derretida) relativamente homogênea. Os materiais radiogênicos estariam menos disponíveis para os planetesimais formados posteriormente, e seus escombros, embora fundidos em um planetesimal, não teriam derretido, ou acondrítico.

Pode ter havido planetesimais que se formaram no período intermediário. O estudo observa: 'Isso poderia ter resultado em estruturas internas parcialmente diferenciadas, com corpos individuais contendo núcleos de ferro, mantos de silicato acondrítico e crostas condríticas.' No entanto, há poucas evidências de tais planetesimais 'intermediários'.

doença mental lembrando coisas que nunca aconteceram

Até agora, era basicamente uma proposição binária: derretido ou não derretido. O que nos leva à família dos meteoritos.



IIE irá

meteorito

Fonte da imagem: Carl Agee, Institute of Meteoritics, University of New Mexico / MIT News

Quando meteoritos são encontrados e estudados, o tipo de planetesimal de onde eles vieram é geralmente claro: derretido ou não derretido. Não é assim para uma família de meteoritos chamada 'ferros IIE'. (IIE é o tipo químico deles.)

Como coautor do estudo Benjamin Weiss de Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT (EAPS) explica, 'Esses ferros IIE são meteoritos estranhos. Eles mostram evidências de serem provenientes de objetos primordiais que nunca derreteram e também evidências de serem provenientes de um corpo que foi completamente ou pelo menos substancialmente derretido. Não sabemos onde colocá-los e foi isso que nos fez mirar neles.

Os pesquisadores haviam estabelecido anteriormente que todos esses outliers de ferro IIE - que podem ser acondríticos ou condríticos - vieram do mesmo planetesimal, e isso levanta algumas questões intrigantes.

Como autor principal do estudo Clara Maurel , um estudante de graduação da EAPS, afirma, 'Este é um exemplo de um planetesimal que deve ter camadas derretidas e não derretidas.' Aquele planeta bebê talvez tivesse uma crosta sólida sobre um manto líquido? “[Os ferros do IIE encorajam] pesquisas por mais evidências de estruturas planetárias compostas”, diz ela. 'Compreender o espectro completo de estruturas, de não derretidas a totalmente derretidas, é a chave para decifrar como os planetesimais se formaram no início do sistema solar.'

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De volta ao planetesimal

Diagrama de meteorito IIE

Fonte da imagem: Maurel, et al

'Será que este objeto derreteu o suficiente para que o material afundasse no centro e formasse um núcleo metálico como o da Terra? Essa era a peça que faltava na história desses meteoritos ', disse Maurel.

Se isso estava O caso, raciocinaram os cientistas, não poderia tal núcleo gerar um campo magnético da mesma forma que o núcleo da Terra o faz? Alguns minerais no planetesimal podem ter se orientado na direção do campo, da mesma forma que uma bússola funciona. E se for esse o caso, esses mesmos minerais nos ferros IIE ainda podem manter essa orientação.

Os pesquisadores adquiriram dois dos meteoritos de ferro do IIE, denominados Colomera e Techado, nos quais detectaram minerais de ferro-níquel conhecidos por reter propriedades magnéticas.

A equipe levou seus meteoritos para o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley para análise usando o laboratório Fonte de luz avançada , que pode detectar a direção magnética dos minerais usando raios-X que interagem com seus grãos.

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Os elétrons em ambos os ferros IIE foram apontados na mesma direção, fornecendo confirmação adicional de sua fonte comum e sugerindo que seu planetesimal realmente tinha um campo magnético aproximadamente equivalente em tamanho ao da Terra.

A explicação mais simples para o efeito era que o planetesimal tinha um núcleo metálico líquido que teria 'várias dezenas de quilômetros de largura'. Esta implicação sugere que as suposições anteriores sobre a formação rápida de planetesimais estão erradas. Este planetesimal deve ter se formado ao longo de vários milhões de anos.

De volta aos ferros IIE

Perfis de resfriamento de um corpo pai IIE parcialmente diferenciado.

Fonte da imagem: Maurel, et al

Tudo isso fez os pesquisadores se perguntarem de onde, neste planetesimal surpreendentemente complexo, os meteoritos poderiam ter vindo. Eles fizeram parceria com cientistas da Universidade de Chicago para desenvolver modelos de como tudo isso poderia ter acontecido.

A equipe de Maurel começou a suspeitar que, depois que o planetesimal esfriou e imprimiu o campo magnético nos minerais, as colisões com outros corpos os destruíram. Ela hipotetiza: 'À medida que o corpo esfria, os meteoritos nessas bolsas vão imprimir esse campo magnético em seus minerais. Em algum ponto, o campo magnético irá decair, mas a marca permanecerá. Mais tarde, este corpo vai sofrer muitas outras colisões até as colisões finais que colocarão esses meteoritos na trajetória da Terra. '

Não se sabe se o planetesimal que produziu os ferros IIR era incomum ou se sua história é típica dos planetesimais. Nesse caso, a simples dicotomia fundido / não derretido precisa ser reconsiderada.

“A maioria dos corpos no cinturão de asteróides aparecem não derretidos em sua superfície. Se finalmente formos capazes de ver os asteróides dentro ', diz Weiss,' poderemos testar essa ideia. Talvez alguns asteróides estejam derretidos por dentro, e corpos como este planetesimal sejam realmente comuns. '

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