METEORITOS MARCIANOS

 

Apresento aqui um trabalho de astrônomos amadores que estão colaborando para a divulgação da meteorítica no país, são eles:

Carlos José Vieira (1), Antônio Carlos Garcia Júnior (2),   Walace Fernando Neves (3),  Marco Júnio de Faria Godinho (4)

Associaçào Astronômica Galileu Galilei – AAGG/ES e Observatório e crucis.

Rua Madeira de Freitas, 64   Praia do Canto

29055-320   Vitória   ES

Tel: (27) 3227-7207

E-mail: carlosjose@escelsa.com.br

 

 

 

O reconhecimento científico da origem marciana dos meteoritos SNC, assim denominados devido aos meteoritos dos tipos shergottitos, nakhlitos e chassignitos cujos principais exemplares são respectivamente o Shergotty que caiu na Índia (1865), o Nakhla no  Egito (1911) e o Chassigny na França (1815) com características muito semelhantes à atmosfera marciana. Isso só pode ser possível pela análise comparativa entre os gases encontrados em bolhas de ar desses meteoritos e os dados de estudo da atmosfera marciana pelas sondas americanas da Missão Viking.

O trabalho apresenta um breve histórico das principais pesquisas que levaram ao reconhecimento, bem como apresenta a classificação e a teoria mais aceita da ejeção dos meteoritos marcianos.

Três meteoritos observados em queda,  Chassigny na França (1815),  Shergotty na Índia (1865) e Nakhla no Egito (1911) foram catalogados como acondritos por sua semelhança com os meteoritos do grupo HED.    O shergottito apresentava uma estrutura  semelhante aos eucritos basálticos,  o nakhlito e o chassignito como um cumulado de howardito e eucrito.

O ALHA84001 esteve relacionado como diogenito até 1993 quando David Mittlefehldt do Johnson Space Center (NASA)  detectou Fé oxidado em sua composição, em contraste com o Fe reduzido dos meteoritos HED, indicando que veio de um planeta semelhante à Terra,  rico em elementos voláteis, e não de um asteróide pobre em voláteis. Isótopos de O provaram pertencer à família SNC .

Representavam um grupo de rochas ígneas petrologicamente similares entre si mas  apresentavam características anômalas comparadas com outros meteoritos. Daí serem chamados de acondritos  SNC – S de Shergotty, N de Nakhla e C de Chassigny.

Foto 1: Chassigny                               Foto 2: Shergotty (frag.)                         Foto 3: Nakhla

 

Desde 1872  era conhecida a composição  basáltica formada em condições relativas de oxidação do meteorito de Shergotty. Pesquisadores como Papanastassiou e Wasserburg (1974) demonstraram que os meteoritos nakhlitos apresentavam uma idade de cristalização muito recente de 1,37 bilhões de anos datados pelo método rubídio-estrôncio (Rb-Sr) e a abundância de elementos químicos mais encontrados na Terra que aqueles medidos em um meteorito HED (elementos  de alto teor de oxigênio, água e outros voláteis, minerais com ferro oxidado e uma grade isotópica de oxigênio distinta).

Hipóteses não asteroidal foram aventadas para o corpo celeste de  origem dos meteoritos SNC , visto que a atividade metamórfica plutônica que deu origem aos HED cessou a 4,5 bilhões de anos. Teria, portanto, que ser outro corpo celeste, no caso um planeta  não gasoso  para melhor explicar  os dados encontrados. Não se poderia dizer de qual deles por se  desconhecer a composição de solo  dos demais planetas.

A ejeção de material da superfície de Vênus seria praticamente impossível pela quantidade  de energia necessária para vencer a gravidade planetária. A ejeção de Mercúrio seria também pouco provável por tratar-se de  planeta de órbita muito interna e necessitaria também de considerável energia cinética gerada pelo impacto asteroidal para ejetar material a uma órbita externa e fugir da grande atração gravitacional do Sol. A comparação química com as amostras lunares trazidas pelas missões Apollo eliminou a possibilidade de os meteoritos SNC terem origem lunar. No final da década de 70 muitos pesquisadores já propunham a origem marciana para os SNC.

Nessa época, em 1976, a composição química da atmosfera de Marte pode ser determinada pelas sondas espaciais da Missão Viking.

Até 1980 novos meteoritos foram descobertos e classificados no grupo dos SNC.

 

Meteorito

Data

Pêso

Classificação

Lafayette – EUA

1931

0,80 Kg

N

Governador Valadares - Brasil

1958

0,16 Kg

N

Zagami – Nigéria

1962

18 Kg

S

ALHA 77005 - Antártica

1978

0,48 Kg

S

EETA 79001 - Antártica

1980

7,90 Kg

S

Coube a Bogard e Johnson (1983) a primeira evidência experimental da hipótese de origem marciana. Eles mediram o teor dos gases argônio, kryptônio , xenônio  e a relação D/H contidos nos nódulos vítreos encontrados nos meteoritos Allan Hills (ALHA77005) e Elephant Moraine (EETA79001) e o compararam à composição atmosférica de Marte medido pelas sondas Viking.

   

Foto 4: EETA 79001                            Gráfico 1: Comparação da atmosfera de Marte                

                                                                          com os gases contidos no EETA 79001

Levando adiante as investigações, em 1985,  Wiens e Pepin determinaram o teor de isótopos de  nitrogênio e a razão N/Ar contidos em EETA 79001 e compararam com os valores encontrados na análise atmosférica marciana pelas sondas Viking. Concluíram pela alta evidência da origem marciana dos meteoritos SNC e tiveram a aceitação da comunidade científica.

Muitos mecanismos foram propostos para explicar como uma rocha de Marte poderia ser ejetada até a Terra. A hipótese mais plausível é a proposta por Thomas Ahrens e John O’Keefe, segundo a qual  um impacto meteorítico de grandes proporções em ângulo entre 25o e 60o na superfície de Marte tenha proporcionado a um bloco de pedra da sua superfície energia cinética capaz de vencer a força gravitacional do planeta, com velocidade de escape  5 Km/s.

Estudos em simulação indicam que um impacto de 7,5Km/s é capaz de ejetar um fragmento de rocha de 1 metro a 20 Km/s.

 

       Figura: Concepção artística de um impacto meteorítico em Marte lançando  fragmento de solo à Terra. 

Esta teoria explica também porque os meteoritos marcianos são rochas ígneas e situadas logo abaixo da superfície do planeta e não expostos à irradiação cósmica. As rochas sedimentares  e o solo de Marte podem não ser suficientemente consolidados para sobreviverem intactas ao impacto de tal proporção.

Estas rochas meteoríticas são constituídas de minerais primários, produtos de intempéries tanto em Marte como na Terra e minerais produzidos pelo choque.  Do ponto de vista da Petrologia há, até o momento, cinco tipos de rochas ígneas predominantes na família dos meteoritos marcianos:

 

Meteorito básico

Mineral predominante

Sigla

Chassigny

Cumulado de olivina ou dunito

C

Nakhla

Cumulados de clinopiroxênio

N

Shergotty

Basalto plagioclase-piroxênio

S-B

Shergotty

Lherzolito piroxeno-olivino

L-B

ALH84001

Cumulado de ortopiroxênio

O

 

A idade de formação dos meteoritos marcianos situa-se em torno de 1,37 bilhões de anos, relativamente jovens, enquanto o único meteorito, ALH 84001 tem idade de 4,5 bilhões de anos.

O tempo de ejeção ou o tempo em que a rocha viajou pelo espaço interplanetário é variável. Estudando o tempo de ejeção dos meteoritos, Chassigny, Governador Valadares, Lafayette, Nakhla, Shergotty, Zagami, ALH77005, ALH84001, EETA79001, LEW88516, Y793605 e QUE94201 encontramos :

           

Pelos dados petrológicos e tempo de exposição desses meteoritos aos raios cósmicos no espaço interplanetário, podemos deduzir que nos últimos 16 milhões de anos houve pelo menos três choques meteoríticos na superfície do planeta Marte capazes de ejetar material à Terra nos últimos 16 milhões de anos..

         

Foto 5 – 6 : Cratera marciana, possível de ser  a origem dos meteoritos SNC

Um interesse inusitado em relação aos meteoritos marcianos aconteceu quando, em agosto de 1996, uma equipe liderada por David S. Mckay anunciou a descoberta de possíveis sinais de vida microbiana em um meteorito marciano.  Esses sinais seriam:

1o) Evidência de água – comprovado pela presença de glóbulos de carbonatos minerais com idade de 3,6 bilhões de anos;

2o) Presença de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) -  são compostos de estrutura mais complexas, de origem orgânica viva ou mesmo pré-biótica. Podem ser produtos da decomposição bacteriana como de emissão antropogênica. Os PAH’s estão presentes nos meteoritos condritos carbonáceos e na poeira interplanetária e interestelar;

3o)Formas microscópicas alongadas que lembram fósseis de bactérias ou nanobactérias pelo tamanho;

4o) Grãos minerais, produtos catabólicos de bactérias terrestres, como a greigita (óxido de S), magnetita (óxido de Fe), carbonato de Mg e pyrrotita.

  

Foto7 : Vista da região central de carbonatos mostrando a textura da superfície e formas nanométricas ovóides e alongadas. Elas se assemelham a nanobactérias encontradas em algumas rochas terrestres.

Foto 8 : Imagem de microscopia eletrônica mostrando estruturas tubulares  que podem ser fósseis de microorganismos.

Muitas discussões com  hipóteses e evidências  contrárias foram apresentadas. Afinal a possibilidade de que a Terra fora salpicada não só de material orgânico, mas de vida também através de meteoritos (Teoria da Panespermia) é uma idéia há muito aventada.

Uma parcela significativa da comunidade científica é cética em relação a esta hipótese, haja visto   trabalhos anteriores, como o de Otto Hahn no século XIX ao descrever estruturas fósseis em meteoritos e desmentido  posteriormente ao se demonstrar tratar-se de uma contaminação terrestre, e o bacteriologista Charles Lipman em 1930, que cultivou células vivas encontradas em meteoritos e foi provada a contaminação laboratorial da amostra.

Mas, David McKay defende seu ponto de vista ao afirmar: “ Nenhuma dessas observações por si são conclusivas da existência de vida passada em Marte. No entanto, são explicações alternativas para cada fenômeno individualmente, mas, quando considerados coletivamente, são sugestivas de evidência de vida primitiva no passado de Marte”.

Marte é um planeta complexo. Pode-se esperar que à medida que os meteoritos marcianos sejam encontrados, novas rochas continuem  a ser identificadas.

Por enquanto os meteoritos marcianos catalogados são:

Chassigny   -  França                         

Sherotty  – Índia  

Nakhla  – Egito                                   

Lafayette  - EUA          

Governador Valadares  - Brasil          

Zagami  - Nigéria

ALHA77005  – Antártida                  

Dar al Gani  476  (1998) - Líbia

EETA79001  – Antártida                                     

Dar al Gani  489

LEW88516  - Antártida                                        

Dar al Gani  735

ALHA84001  – Antártida                                          

Dar al Gani  670

QUE94201  - Antártida                                         

Dar al Gani  876

Y793605  – Antártida                                            

 Y000593 - Antártida                             

Los Angeles  001 - EUA                          

Dhofar 019 - Oman

Los Angeles  002 - EUA                          

Dhofar 378 - Oman

Sayh al Uhaymir  005 - Oman                        

Northwest Africa 480 - Algéria

Sayh al Uhaymir  008 - Oman                        

Northwest Africa 817 - Marrocos

Sayh al Uhaymir  051 - Oman                        

Northwest Africa  856  - Marrocos

Sayh al Uhaymir  094 - Oman                        

Northwest Africa 1068 - Saara Oeste

Sayh al Uhaymir 060 - Oman                        

Northwest Africa 1110- Marrocos (?)

Sayh al Uhaymir  090 - Oman                        

YA1075  - Antártida

GRV 99027   - Antártida                   

Y000749  - Antártida

 

Este texto é baseado no trabalho abaixo

                                                           Meteoritos Marcianos um Estudo para o Astrônomo Amador

Carlos José Vieira (1), Antônio Carlos Garcia Júnior (2),   Walace Fernando Neves (3),  Marco Júnio de Faria Godinho (4)

Associaçào Astronômica Galileu Galilei – AAGG/ES e Observatório e crucis.

Rua Madeira de Freitas, 64   Praia do Canto

29055-320   Vitória   ES

Tel: (27) 3227-7207

E-mail: carlosjose@escelsa.com.br

1– Diretor do Setor de Meteorítica da Associação Astronômica Galileu Galilei, Vitória ES

2- Presidente da Associação Astronômica Galileu Galilei –AAGG , Vitória ES

3- Diretor dos Setores de  Fotografia e Estudos Solares da AAGG.

4- Diretor do Setor de Planetologia da AAGG.

 

                                               _______________________________

 

 

Referências Bibliográficas

1-      “Three Special Stones.” Sky & Telescope, 12, Fev. 1996.

2-      Bagnall, P.M. “The meteorite and tektite collector’s handbook” Williann-Bell Inc., 1991.

3-      Bogard, D. D. e Johnson, P. “Martian Gases in na Atarctic Meteorite?” Science 221, 651 – 654, 1983.

4-      Branco, P.M. “Dicionário de mineralogia” 3.º ed.- Porto alegre, SAGRA, 1987.

5-      Jansen, M.R., Jansen, W.B e Black, A.M. “Meteorites from A to Z”, 2001.

6-      Norton, O.R. “The Cambridge encyclopedia of meteorites”, 2002.

7-      Ott, U. e Bergmann, F. “Are All the ‘Martian’ Meteorite from Mars? “ Nature 317, 509 – 512, 1985.

8-      Pepin, R.O. “Evidence of Martian Origins.” Nature 317, 473 – 475, 1985.

9-      Schiff, J. “Mars invades Los Angeles” Meteorite! 6, 5-6, 2000.

10-   Treiman, A. “Microbes in a martian meteorite” Sky and Telescope 97, n. 4, 52-58, 1999.

11-   Vickery, A.M. e Melosh, H. J. “The Large Crater Origin of SNC Meteorites.” Science 237, 738 – 743, 1987.

12-   Internet: http://www.jpl.nasa.gov