Cientistas descobriram que minúsculos diamantes encontrados dentro de um meteorito mostram sinais de origem em um planeta perdido – um que remonta aos primeiros dias do Sistema Solar.
Essa descoberta surpreendente pode nos ajudar a descobrir uma das questões mais duradouras da astronomia, a da formação de planetas.
De acordo com pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne, os diamantes de um asteroide chamado Almahata Sitta, que caiu no deserto da Núbia, em outubro de 2008, formou-se com pressões consistentes com protoplanetas no início do Sistema Solar. Existem muitos mistérios sobre a formação de planetas, mas com base em nosso próprio Sistema Solar e estudando o crescente número de exoplanetas, sabemos mais ou menos como isso poderia funcionar. Tudo começa com grãos de poeira no disco protoplanetário em torno de uma estrela jovem. Graças a forças eletrostáticas, esses grãos começam a se agarrar uns aos outros.
Se grãos de poeira suficientes se acumulam gradualmente para formar aglomerados maiores, então um número suficiente desses aglomerados colidem e se fundem, e a coisa toda entra em colapso gravitacional em um corpo mais sólido entre 1 e 10 quilômetros de tamanho – um planetesimal.
A maioria dos planetesimais mantém esse tamanho. Mas alguns, com a ajuda de seu campo magnético e órbitas excêntricas, colidem e se juntam, frequentemente em alta velocidade, formando objetos maiores entre o tamanho da Lua e o tamanho de Marte, com um núcleo fundido.
Estes são chamados de protoplanetas, os “embriões” dos planetas e o antigo Sistema Solar tinha centenas deles.
Um conceito de artista de um disco protoplanetário. (NASA / JPL-Caltech)
E os asteroides que ainda estão flutuando em torno do Sistema Solar, acreditam os astrônomos, são as sobras da época – das repetidas colisões que levaram o material de volta ao espaço.
Almahata Sitta foi um caso raro – a primeira vez que material de meteorito foi recuperado de um asteroide que havia sido rastreado do espaço e durante sua colisão com a Terra.
Mas essa não é a única coisa que tornou Almahata Sitta especial. Descobriu-se ser um tipo raro de meteorito chamado ureilite, que tem uma composição incomum em comparação com outros meteoritos rochosos: ele contém muito carbono na forma de nanodiamantes.
Existem três modelos de formação para o ureilite: transformação dirigida por choque do carbono ao diamante por impacto de alta velocidade; deposição de vapor químico dentro da nebulosa solar; e alta pressão estática dentro de um corpo maior, como um protoplaneta.
No entanto, até agora, nenhuma evidência foi encontrada para confirmar qualquer um desses métodos sobre o outro.
Os pesquisadores, liderados pelos cientistas planetários Farhang Nabiei, estudaram as inclusões de diamante dentro do meteorito e encontraram cristais de diamante individuais relativamente grandes, de até 100 μm, que não poderiam ter sido formados em um evento de impacto, devido à curta duração desse evento. Existe um certo tempo para que grandes cristais se formem.
Nem os pesquisadores disseram que a deposição de vapor químico produziu os tamanhos dos cristais – o que deixa a alta pressão estática.
A outra coisa fascinante sobre os diamantes é que, como eles estão se formando, eles frequentemente prendem os minerais presentes em seu ambiente de formação. Usando microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de perda de energia eletrônica, a equipe analisou os diamantes Almahata Sitta para ver o que essas inclusões minerais eram.
Eles descobriram sulfeto de cromita, fosfato e ferro-níquel embutidos no diamante, com composições e morfologias que só poderiam ter ocorrido sob maior pressão do que 20 gigapascals – quase 200.000 vezes a pressão atmosférica do nível do mar.
Aqui na Terra, a maioria dos diamantes é formada em torno de apenas 4,5 gigapascals. O resultado da equipe sugere que os diamantes em Almahata Sitta se formaram em um protoplaneta do tamanho de Mercúrio a Marte. “Embora esta seja a primeira evidência convincente para um corpo tão grande que, desde então, desapareceu, sua existência no início do Sistema Solar foi prevista por modelos de formação planetária”, escreveram os pesquisadores em seu artigo.
“Corpos do tamanho de Marte eram comuns, e ou se acumulavam para formar planetas maiores, ou colidiam com o Sol ou eram ejetados do sistema solar.
“Este estudo fornece evidências convincentes de que o corpo parental ureilita era um grande planeta ‘perdido’ antes de ser destruído por colisões.”
A pesquisa foi publicada na revista Nature Communications .