De acordo com um estudo liderado pelo Southwest Research Institute, uma colisão violenta no cinturão principal de asteroides pode ter causado ondas de impacto duradouras em todo o sistema solar interno, há cerca de 800 milhões de anos.
Os investigadores propõem que a dissolução do material original que formou a família de asteróides Eulália enviou grandes quantidades de detritos em direcção à Terra, à Lua e a Marte. Se a ligação estiver correta, o evento poderá criar mudanças geológicas em todo o mundo e até afetar o clima e a biodiversidade da Terra.
Influência antiga e história de vida
“As implicações para moldar a origem e evolução da vida no nosso sistema solar são pouco compreendidas”, disse o Dr. William Botke, diretor executivo do Departamento de Ciência e Exploração do Sistema Solar do SwRI em Boulder, Colorado. Ele também dirige a equipe do Centro de Origem e Evolução Lunar (CLOE) do SwRI no Instituto Virtual de Pesquisa de Exploração do Sistema Solar da NASA e é o autor principal de um artigo que descreve a pesquisa. “A superfície fortemente fragmentada da Lua serve como um lembrete dos grandes impactos passados da Terra, mas até agora, apenas o evento de impacto de Chicxulub, há 66 milhões de anos, foi fortemente ligado a um impacto específico na vida, como a extinção em massa dos dinossauros.”
Chicxulub é uma enorme cratera de impacto enterrada na Península de Yucatán, no México. O ataque do asteróide que o criou está fortemente envolvido no evento de extinção que eliminou todos os dinossauros não-aviários e muitas outras espécies.
Muitos conflitos antigos são muito difíceis de reconstruir. As evidências geológicas de impactos com mais de 650 milhões de anos são escassas porque a superfície da Terra está em constante mudança e reciclagem.
Os vulcões criam novas rochas, as placas tectônicas remodelam os continentes e o fundo dos oceanos, e o desgaste lentamente abre as paisagens. Juntos, esses processos apagam ou enterram muitas crateras de impacto antigas.
Para investigar estes capítulos perdidos da história da Terra, os cientistas podem estudar chuvas de asteróides, quando fragmentos de uma grande colisão atingem repetidamente planetas e luas no interior do sistema solar.
“Esses eventos raros, resultantes de colisões grandes e bem posicionadas no cinturão principal de asteróides, bombardeiam todos os mundos internos do Sistema Solar”, disse Botke. “Portanto, as evidências preservadas na superfície congelada da Lua podem ser usadas para inferir o que aconteceu na Terra e em Marte nos tempos antigos”.
A lua preserva um antigo registro de impacto
Ao contrário da Terra, a Lua não tem placas tectônicas ativas, água corrente ou atmosfera suficiente para apagar rapidamente crateras antigas. A sua superfície serve, portanto, como um arquivo mais completo de influências antigas.
Pesquisas anteriores sugeriram que a Lua sofreu um crescimento significativo em grandes impactos há cerca de 800 milhões de anos. Esta conclusão baseou-se na idade estimada de grandes crateras lunares e na idade do vidro de impacto recolhido durante as missões Apollo.
O vidro de impacto se forma quando uma colisão gera calor suficiente para derreter a rocha. O material derretido esfria no vidro, preservando padrões químicos e cronológicos que os cientistas podem usar para estimar quando ocorreu o impacto.
Embora as evidências lunares apontem para um crescimento do impacto, os investigadores ainda não identificaram um evento real na cintura de asteróides que o poderia ter produzido.
“Nossa equipe de análise forense cósmica usou modelos colisionais e dinâmicos para vincular a formação da família de asteróides Eulália, quando um objeto carbonáceo primitivo semelhante a um condrito colidiu com outro objeto”, disse Botke. “A posição do asteroide pai era importante – ele rompeu o limite de uma ressonância gravitacional de 3:1 com Júpiter”.
Os condritos carbonáceos são meteoritos primitivos ricos em carbono que contêm alguns dos elementos mais antigos formados no Sistema Solar. Eles também podem conter minerais contendo água e compostos orgânicos.
Caminho de fuga gravitacional de Júpiter
A região orbital descrita por Bot é chamada de ressonância J3:1. Nesta configuração, um asteróide viaja ao redor do Sol três vezes em cada órbita completada por Júpiter.
Choques gravitacionais repetidos de Júpiter podem desestabilizar lentamente os asteróides nesta região. Como resultado, a ressonância funciona como uma rota de fuga do cinturão principal de asteróides, empurrando os objetos para órbitas alongadas que cruzam o caminho do planeta.
Acredita-se que muitos asteroides próximos à Terra encontrados atualmente tenham escapado do cinturão de asteroides através da região J3:1.
De acordo com as simulações, a posição do corpo parental de Eulália tornou a separação particularmente importante. Cerca de metade dos fragmentos entra na ressonância J3:1 quase imediatamente.
A ressonância espalha então estes detritos planetários através do sistema solar interior, aumentando o número de impactos na Lua, Terra, Marte e possivelmente noutros mundos rochosos.
O bombardeio não terminou rapidamente. Durante os 100-150 milhões de anos seguintes, outros 25% dos fragmentos foram gradualmente transferidos para a ressonância através do efeito Yarkovsky.
O efeito Yarkovsky é uma força sutil causada pelo calor. Um asteroide absorve a luz solar e depois libera essa energia na forma de radiação infravermelha. Como o calor é libertado de forma desigual, cria um pequeno choque que pode alterar lentamente a órbita do asteróide ao longo de milhões de anos.
Uma barragem através do sistema solar interno
A modelagem mostra que a ruptura de Eulália poderia explicar o crescimento de crateras na Lua há cerca de 800 milhões de anos. Também sugere que a colisão pode ter efeitos de longo alcance em todo o sistema solar interior.
A Terra terá um impacto muito maior do que a Lua porque é muito maior e tem uma gravidade mais forte. Os pesquisadores estimam que para cada objeto grande que atinge a Lua, cerca de vinte objetos semelhantes ou maiores atingem a Terra.
A maior parte das evidências físicas desses impactos desapareceu da superfície da Terra. No entanto, o período de bombardeamento coincidiu com períodos de arrefecimento massivo e grandes alterações biológicas, cujos efeitos aumentaram a probabilidade de afectar o ambiente do planeta.
O estudo não estabelece que a barragem de asteróides tenha causado estas mudanças, mas a coincidência oferece um alvo convincente para pesquisas futuras.
“Dado que o pico desta barragem coincidiu com um período de arrefecimento massivo e grandes mudanças na nossa biosfera, é tentador sugerir que o primeiro produziu o último”, disse Botke. “Em Marte, estes impactos desencadeariam episódios significativos de tremores sísmicos e poderiam estar ligados a um aumento na atividade vulcânica ao longo do tempo. Juntos, isto mostra como algumas colisões catastróficas na cintura central poderiam ter consequências de longo alcance para a história terrestre.”
