Terra e Lua enfrentaram chuva de asteroides há 800 milhões de anos

Pistas dos impactos foram colhidas na análise de crateras da superfície lunar

Chuva de asteroides no sistema Terra-Lua: indícios firmes de ocorrência há 800 milhões de anos. Crédito: ilustração do artista, Murayama/Universidade de Osaka

Uma chuva de asteroides se precipitou sobre o sistema Terra-Lua há 800 milhões de anos, afirma uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Osaka (Japão). Os cientistas investigaram as idades de formação de 59 crateras lunares com um diâmetro de aproximadamente 20 km usando a Câmera de Terreno (TC) a bordo da sonda Kaguya. Anteriormente denominada SELENE (SELenological and ENgineering Explorer), Kaguya é uma missão orbital lunar da Agência Espacial Japonesa (Jaxa).

Os pesquisadores demonstraram que um asteroide de 100 km de diâmetro foi fragmentado há 800 milhões de anos e que pelo menos (4 a 5) × 1016 kg de meteoroides – aproximadamente 30-60 vezes mais que o impacto do asteroide Chicxulub contra a península do Yucatán – devem ter se precipitado no sistema Terra-Lua. Os resultados do estudo foram publicados na revista “Nature Communications”.

Camada de irídio

Como uma fina camada de enriquecimento de irídio de 65,5 milhões de anos havia sido detectada em todo o mundo, acredita-se que um asteroide de 10 a 15 km de diâmetro atingiu a Terra e causou ou contribuiu grandemente para a extinção em massa do Cretáceo.

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Pensa-se que a probabilidade de um asteroide deste tamanho atingir a Terra seja de uma vez em 100 milhões de anos. Sabe-se que as crateras de impacto na Terra criadas antes de 600 milhões de anos foram apagadas ao longo do tempo devido a erosão, vulcanismo e outros processos geológicos. Assim, para descobrir os impactos dos meteoroides na Terra, os pesquisadores investigaram a Lua, que quase não tem erosão.

A densidade de crateras de 0,1-1 km de diâmetro (verde) na ejecta da cratera Copernicus foi examinada para derivar informações cronológicas (imagem da câmera do terreno). Crédito: Universidade de Osaka
Formação simultânea

Eles analisaram a distribuição etária da formação de 59 grandes crateras com diâmetros maiores que aproximadamente 20 km, examinando a densidade de 0,1-1 km de diâmetro na ejecta (partículas ejetadas) dessas 59 crateras. Um desses exemplos é a cratera Copernicus (93 km de diâmetro) e suas crateras circundantes. A densidade de 860 crateras com diâmetro de 0,1-1 km (mostrado em verde) foi examinada para derivar a idade da cratera Copernicus. Como resultado, oito das 59 crateras foram formadas simultaneamente (17 por um modelo de espigão).

Considerando as leis de escala de crateras e as probabilidades de colisão com a Terra e a Lua, pelo menos (4-5) × 1016 kg de meteoroides, aproximadamente 30-60 vezes mais que o impacto de Chicxulub, devem ter atingido a Terra imediatamente antes do Criogeniano. Esse período, entre 720 milhões e 635 milhões de anos atrás, foi uma época de grandes mudanças ambientais e biológicas.

Semelhança

Além disso, dados a idade da perturbação e os elementos de órbita das famílias de asteroides existentes, é altamente provável que a perturbação de um asteroide do tipo C Eulalia tenha causado uma chuva de asteroides. Um asteroide do tipo C é uma classe que deve conter carbono em analogia aos condritos carbonáceos (meteoritos).

A refletância (proporção entre o fluxo de radiação eletromagnética incidente numa superfície e o fluxo que é refletido) da superfície de um asteroide Eulalia é semelhante à do asteroide Ryugu, do tipo C próximo à Terra. Com isso, Eulalia chamou a atenção como corpo-mãe de uma pilha de entulhos do tipo C, um corpo celeste que consiste em numerosos pedaços de rocha perto da Terra.

O Ryugu foi analisado pela sonda Hayabusa2, uma missão de retorno de amostras de asteroides operada pela Jaxa.

Distribuição etária de crateras lunares com base no modelo de pico de 800 milhões de anos. Crédito: Universidade de Osaka
Quantidade de fósforo

Por essas considerações, os pesquisadores concluíram que o bombardeio esporádico de meteoritos devido à fragmentação dos asteroides há 800 milhões de anos causou o seguinte:

1) Alguns dos fragmentos resultantes caíram em planetas terrestres e no Sol;

2) Outros permaneceram em um cinturão de asteroides como a família Eulalia, e;

3) Os remanescentes tiveram evolução orbital como membros de asteroides próximos à Terra.

A pesquisa sugere as seguintes possibilidades:

1) Uma chuva de asteroides pode ter trazido uma grande quantidade de fósforo para a Terra, afetando o ambiente da superfície do planeta;

2) Uma recente chuva de asteroides do tipo C pode ter contaminado a superfície lunar com elementos voláteis;

3) O corpo de um asteroide do tipo C da família Eulalia, próximo à Terra, pode ter trazido uma chuva de asteroides para a Terra e a Lua.

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