Cientistas do Johnson Space Center resolvem o mistério da superfície de Mercúrio

Space Today
27 ago 2016

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-Elis Lopes

O grande mistério resolvido pelos cientistas foi a resposta para: Por que a superfície de Mercúrio parece nova mas em alguns lugares parece velha?

Os cientistas da Astromaterials Research and Exploration Science Division trabalharam com os dados da sonda Messenger da NASA que orbitou Mercúrio de 2011 a 2015. Este feito inédito com observações de perto e contínuas  do planeta mais interno do nosso sistema solar revelou que o planeta é extremamente diversificado.

Uma área do planeta, as Planícies Vulcânicas do Norte, é muito jovem enquanto as Planícies ligadas as crateras e terrenos com muitas crateras aparentam ser mais antigas. Até agora, não houve nenhuma boa explicação de como essas composições heterogêneas poderiam se desenvolver.

“Nós pensamos que esses planetas começaram quentes e que quase derreteriam completamente.”, disse Dr. Asmaa Boujibar, pós-doutorado da NASA e principal autor do estudo. A medida que esfriam vários minerais vão se cristalizando e em alguns casos pode-se separar minerais para formar diferentes camadas no interior do planeta.

Nossa Lua é um bom exemplo para isso, como mostrado nas amostras trazidas pelas missões Apollo. Já a Terra não parece ter essas camdas, porque os minerais nunca se separaram, ou porque os movimentos das placas tectônicas misturaram tudo de novo, disse Boujibar. Assim, a equipe de pesquisa do Johnson partiu para responder à grande pergunta sobre Mercúrio, que é saber se o seu interior seria quimicamente em camadas como a Lua ou homogêneo como a Terra. Estudos anteriores sugeriram que a superfície de Mercúrio é tão heterogênea que o manto tinha que ser composto em camadas como a Lua.

A equipe realizou suas pesquisas no laboratório de petrologia experimental no Johnson, onde as condições dos interiores planetários são simulados, permitindo aos cientistas estudar materiais em altas pressões e temperaturas. Mercúrio é o planeta menos oxidado do nosso sistema solar, onde a maior parte do seu ferro é  metal ou sulfureto, em vez de um óxido.

Os meteoritos condritos tem composições semelhantes ao do Sol e são candidados para serem os blocos de construção dos planetas. Os tipos de meteoritos condritos com  metais ricos reduzidos (ou menor oxidação) são os mais prováveis para serem os blocos de construção de Mercúrio. Os pesquisadores levaram as  composições dos condritos para laboratório e sujeitou-as à altas temperaturas e pressões encontradas no  interior de Mercúrio.

O estudo da equipe mostra que um manto em camadas não é necessário. Com um interior homogêneo Mercúrio  só precisa de uma grande variedade de magmas que  podem ser trazidos para a sua superfície a partir de uma ampla gama de profundidades, o que pode explicar a composição heterogênea da superfície.
“A principal conclusão é que, variando a pressão e a temperatura em apenas um tipo de composição, nós poderíamos produzir a variedade de material encontrado na superfície do planeta.”, disse Boujibar.

Em particular, o estudo mostra que os terrenos mais velhos em Mercúrio podem ter sido formados por fusão de material no limite entre o núcleo e o manto, enquanto os terrenos mais jovens formados mais próximos da superfície. Em condições reduzidas, o enxofre se dissolve no manto de silicato e também influencia a fusão  para derreter as composições. Os efeitos combinados da pressão e enxofre explicam a composição heterogênea da superfície global de Mercúrio.

As descobertas têm implicações fundamentais para a nossa compreensão de como o sistema solar se formou. Eles mostram que Mercúrio poderia ter se formado a partir de materiais como condritos, isto significa que três grandes corpos – Terra, Lua e Mercúrio – poderia ter se formado a partir de material semelhante e sugere que muito do interior do sistema solar pode ter sido formada do mesmo material, em vez de diversos materiais como tradicionalmente se acredita.

Daqui para frente, os pesquisadores vão procurar entender se o manto de Mercúrio é homogêneo através da convecção no início de sua história, ou se nunca foi em camadas. Por que Mercúrio tem um núcleo maior do que qualquer outro planeta  se um impacto gigante pode ter retirado parte do seu manto e é os asteroides que tem núcleos grandes?

 

Fonte: NASA

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