Uma equipe de astrônomos da Universidade de Waseda, da Universidade de Estudos Avançados (ambas do Japão), da Universidade do Havaí em Manoa, da Universidade de Harvard e do Instituto Nacional de Pesquisa Polar descobriu o quartzo mineral de sílica (SiO2) em um meteorito primitivo.
Com a descoberta, a equipe é a primeira do mundo a apresentar evidências diretas de condensação de sílica dentro do disco protoplanetário solar e a se aproximar da compreensão da formação e evolução solar.
Embora observações espectroscópicas anteriores no infravermelho tenham sugerido a existência de sílica em estrelas T-Tauri recém-formadas, bem como em estrelas do ramo gigante AGB na sua última fase de vida, nenhuma evidência de condensação gás-sólido de sílica tinha sido encontrada em meteoritos primitivos dos primeiros estágios do Sistema Solar.
Neste estudo, publicado no início do mês de julho nos Proceedings of the National Academy of Sciences, os cientistas analisaram o meteorito primitivo Yamato-793261 (Y-793261), um condrito carbonáceo recolhido de um campo de gelo perto das Montanhas Yamato durante a 20ª Expedição de Pesquisa Antártica Japonesa, em 1979.
“O grau de cristalinidade da matéria orgânica em Y-793261 mostra que ele não sofreu metamorfismo termal”, explica Timothy Jay Fasgan, professor de geoquímica na Universidade de Waseda. “Isso confirma que Y-793261 preserva minerais e texturas da sua origem nebular, fornecendo registros do Sistema Solar primitivo.”
Um componente importante dos condritos inclui inclusões refratárias, que se formaram a altas temperaturas e são os mais antigos sólidos datados do Sistema Solar. As inclusões refratárias podem ser subdivididas em inclusões ricas em cálcio e alumínio (ICAs) e agregados de olivina ameboide (AOAs).
A equipe encontrou um AOA em Y-793261 contendo minerais AOA típicos e minerais ultrarrefratários (temperatura muito alta) contendo escândio e zircônio, juntamente com o quartzo (que se forma a uma temperatura comparativamente mais baixa).
“A variedade de minerais implica que o AOA se condensou a partir do gás nebular para sólido em uma ampla faixa de temperaturas entre aproximadamente 1500-900ºC,” comenta o professor Fagan. “Esse agregado é o primeiro do tipo a ser encontrado no Sistema Solar.”
A equipe também descobriu que o quartzo no AOA tem uma composição isotópica de oxigênio parecida com a do Sol. A composição isotópica é típica das inclusões refratárias em geral, o que indica que as inclusões refratárias se formaram relativamente perto do protossol (aproximadamente 0,1 UA, ou um décimo da distância entre a Terra e o Sol).
O fato de que o quartzo no meteorito Y-793261 compartilha essa composição isotópica indica que o quartzo se formou no mesmo ambiente da nebulosa solar.
No entanto, a condensação de sílica a partir do gás da nebulosa solar é hipoteticamente impossível caso os minerais e o gás tenham permanecido em equilíbrio durante a condensação.
O achado serve como evidências de que o AOA se formou a partir de um gás que esfriava depressa. Dado que os minerais pobres em sílica se condensaram do gás, este mudou de composição, tornando-se mais rico em sílica, até que o quartzo se tornou estável e cristalizado.
O professor Fagan diz que a origem de Y-793261 é provavelmente um objeto astronômico perto de 162173 Ryugu (mais conhecido apenas como Ryugu), um asteroide com o nome do palácio de um dragão em um antigo conto popular japonês.
Atualmente sendo analisado pela sonda robótica japonesa Hayabusa 2, Ryugu pode compartilhar as mesmas propriedades que Y-793261 e potencialmente fornecer mais registros sobre o Sistema Solar inicial. “Combinando estudos em andamento sobre meteoritos com novos resultados de Ryugu, esperamos entender melhor os eventos termais durante os estágios iniciais do Sistema Solar”.
