Novo estudo sobre magnetismo à escala planetária...

“Neve de ferro” pode ativar e desativar os campos magnéticos dos planetas

 

 

Mercúrio com neve de ferro visível no interior

 

Alguns planetas com núcleos de ferro fundido são palco de um fenómeno conhecido como “neve de ferro”. O arrefecimento próximo à fronteira núcleo-manto cria cristais de ferro, que derretem à medida que caem no núcleo, num movimento capaz de criar a oscilação dos campos magnéticos em alguns corpos mais pequenos.

São milhares de quilómetros de rocha que nos separam do núcleo do nosso planeta, pelo que é muito difícil ter-se uma perceção concreta do que realmente se passa no interior da Terra.

Ainda assim, para terem uma ideia aproximada, a comunidade científica estuda de que forma as ondas sísmicas se movem através das diferentes camadas, sendo que as mudanças da velocidade revelam algumas pistas sobre a composição das diferentes secções.

Alguns estudos já destacaram algumas anomalias em torno da área que separa o núcleo interno do núcleo externo e, em 2019, foi proposta uma explicação: o ferro pode ser capaz de cristalizar perto da fronteira com o manto e assentar como neve em direção ao núcleo interno.

Agora, num novo estudo, investigadores franceses criaram uma experiência em laboratório que imitou a física da formação e do fluxo da neve de ferro.

Ironicamente, a experiência usou neve normal para simular a neve férrea, através do uso de um tanque de água fria, com uma camada de água salgada no fundo para evitar que os cristais de gelo se agarrassem uns aos outros.

Segundo o New Atlas, a equipa descobriu que, à medida que as camadas inferiores de água arrefeciam, os cristais de gelo formavam-se e flutuavam em direção ascendente, antes de derreterem quando atingiam as águas mais quentes na secção superior do tanque.

As correntes que esse processo provocou acabaram por aquecer as camadas inferiores e impediram a formação de novos cristais de gelo durante algum tempo. Este fenómeno desacelerou as correntes, permitindo que a água do fundo arrefecesse e novos cristais se formassem, reiniciando assim todo o processo.

O ciclo durou cerca de 23,3 minutos.

No interior dos planetas pode estar a acontecer um ciclo semelhante, mas numa escala muito maior, capaz de agitar os fluxos internos. O fenómeno pode ter um efeito colateral curioso: o campo magnético do planeta pode flutuar tanto que pode ser capaz de “aparecer” e “desaparecer” em intervalos periódicos.

Não é o caso da Terra, uma vez que o nosso planeta tem um campo magnético muito forte. Ainda assim, este pode ser o cenário de corpos com campos magnéticos mais fracos, como Mercúrio ou a lua de Júpiter, Ganimedes.

O artigo científico com as mais recentes descobertas foi publicado na Geophysical Research Letters.

 

in ZAP

Notícia sobre a evolução da geologia da Lua...

 A Lua virou do avesso quando ainda era jovem

 

 

Cúmulos de ilmenite em ilmenite e o padrão gravitacional produzido na superfície lunar

 

Um novo estudo do mapa gravitacional da Lua mostra evidências de que há 4,2 mil milhões de anos, o manto do nosso satélite sofreu, literalmente, uma reviravolta.

Um estudo inédito, conduzido pelos cientistas planetários Weigang Liang e Adrien Broquet, da Universidade do Arizona, e publicado esta segunda-feira na Nature Geoscience, pode ter desvendado um dos mistérios mais antigos da Lua.

A sua investigação, centrada nas anomalias gravitacionais da Lua e apoiada por simulações, sugere um acontecimento monumental na história lunar: o manto do satélite da Terra sofreu uma reviravolta dramática há milhares de milhões de anos.

A teoria da reviravolta do manto postula que o manto da Lua se inverteu completamente, trazendo para a superfície o que antes estava enterrado e vice-versa.

Esta hipótese há muito que intriga os cientistas lunares, mas só agora surgiram provas tangíveis que a apoiam, aponta o Science Alert.

As descobertas da equipa, que se alinham com o mapa gravitacional da Lua, apontam para a presença de minerais e rochas densas no lado próximo da Lua, remanescentes dos primeiros tempos do nosso satélite.

Estes materiais densos, especificamente cúmulos de ilmenite ricos em titânio e ferro, fazem parte do “geoquimicamente estranho” Terreno KREEP da Lua. Esta região, que também se sobrepõe aos mares lunares vulcânicos, tem intrigado os cientistas devido à sua composição inesperada de potássio, elementos de terras raras e fósforo.

A compreensão tradicional da densidade sugeriria que estes materiais densos deveriam afundar-se, mas permanecem perto da superfície, um fenómeno explicado pelo revolvimento do manto.

O estudo sugere que, pouco depois de a Lua se ter formado a partir dos destroços de uma colisão colossal entre a Terra e outro corpo celeste, o seu exterior ainda em fusão começou a arrefecer.

 

 

Durante este processo de arrefecimento, seria de esperar que a ilmenite mais pesada se afundasse em direção ao núcleo. No entanto, o modelo proposto no estudo indica que estes materiais contribuíram para uma enorme agitação, trazendo-os para a superfície e explicando o Terreno KREEP e as planícies basálticas ricas em ilmenite.

Uma prova crucial que apoia esta teoria foi fornecida da missão GRAIL da NASA, que fez o mapa da gravidade da Lua com um pormenor sem precedentes.

Os dados da missão revelaram anomalias gravitacionais distintas que correspondem aos padrões previstos pelos modelos dos investigadores de revolvimento do manto, confirmando a ocorrência deste evento - há cerca de 4,22 mil milhões de anos.

 

in ZAP

Notícia interessante sobre asteroide, com pistas sobre a formação e evolução do Sistema Solar...

“Bem-vinda a casa”. NASA traz amostras de asteroide para a Terra pela primeira vez

 

Nave espacial OSIRIS-REx da NASA em visita ao asteroide Bennu

 

A NASA conseguiu este domingo, pela primeira vez na sua história, trazer para a Terra uma amostra de um asteroide, que poderá proporcionar informações únicas sobre a origem da vida e a formação do sistema solar.

A cápsula da NASA que contém as amostras do asteroide Bennu aterrou às 08.52 locais (15.52 em Lisboa) de 24.09.2023, no deserto de Utah, nos Estados Unidos, pondo fim a uma viagem de sete anos.

Foi a primeira vez que a agência espacial dos Estados Unidos conseguiu recolher amostras de um asteroide. A Agência de Exploração Aerospacial do Japão conseguiu recuperar restos de asteroides em 2020, mas em quantidade mínima.

A missão da NASA, batizada como “Osiris-Rex”, esperava ter recolhido 250 gramas do asteroide Bennu, embora só se saiba com maior certeza quando a cápsula fosse aberta.

Os peritos creem que o asteroide Bennu contém moléculas que remontam à formação do sistema solar, há 4.500 milhões de anos e que pode dar algumas respostas a questões que intrigam a humanidade há séculos, como a origem da vida e do próprio sistema solar.

O asteroide Bennu é o mais perigoso do Sistema Solar. Já não devemos cá estar para o presenciar, mas sempre podemos marcar no calendário: o dia 24 de setembro de 2182 será o dia em que o asteroide Bennu terá maior probabilidade de colidir com a Terra nos próximos 300 anos.

A probabilidade de colisão é de apenas 0.057% – ou de uma em 11 750. A 24 de setembro de 2182, o Bennu vai ter uma probabilidade de 0.037% de chocar com a Terra, ou seja, uma em cada 2700. Cálculos anteriores apontavam para uma probabilidade de um em 2700 até ao ano 2200.

A NASA transmitiu em direto a aterragem e o momento mais emocionante ocorreu quando foi acionado um paraquedas que permitiu reduzir a velocidade da cápsula e evitar o seu despenhamento no deserto.

“Bem-vinda a casa”, afirmou Noelia González, da equipa de comunicação da NASA, no momento da chegada.

 

 

A viagem começou em 2016, quando a sonda “Osiris-Rex” partiu do centro da NASA em Cabo Canaveral, Flórida. Chegou a Bennu em 2018 e depois de voar ao redor do asteroide durante dois anos em busca do melhor local para a recolha de amostras, a nave aproximou-se da superfície para extrair poeira e pedaços de rochas.

Quando a NASA enviou uma nave para recolher amostras da superfície do asteroide Bennu, em 2020, causou uma explosão e abriu uma cratera de 8 metros de largura ao aterrar.

Um cientista da NASA observou que “as partículas que compõem o exterior do Bennu são tão soltas, que agem mais como um fluido do que como um sólido”.

A NASA descreve o asteroide como sendo semelhante às piscinas de bolas em que as crianças brincam - coloca-se qualquer tensão nas rochas e pedaços de pó na superfície de Bennu, e elas deslizam facilmente umas para as outras.

 

 

in ZAP

Há uma nova teoria para a formação da Terra

Os cientistas estudam a Terra há muito tempo, no entanto, algumas questões permanecem sem resposta. Uma equipa internacional de investigação liderada por ETH Zurique e o Centro Nacional de Competência em Pesquisa Planetária propõe uma nova resposta à questão — como a Terra se formou.

A teoria dominante sugere que a Terra é formada a partir de asteroides condritos.

Estes são blocos relativamente pequenos e simples de rocha e metal que se formaram no início do sistema solar.

Contudo, o problema com esta teoria é que nenhuma mistura destes condritos pode explicar a composição exata da Terra — que é muito mais pobre elementos voláteis leves como o hidrogénio e o hélio do que o esperado.

Segundo o Tech Explorist, ao longo dos anos, numerosas teorias têm sido propostas para explicar esta disparidade.

Por exemplo, foi proposto que os objetos que subsequentemente se formaram na Terra colidiram e produziram um calor tremendo. Os componentes leves foram vaporizados, como resultado, deixando o planeta com a sua composição atual.

Segundo Paolo Sossi, professor de Planetologia Experimental na ETH Zurique e autor principal do estudo, os isótopos de um elemento químico têm todos o mesmo número de protões, embora com números diferentes de neutrões.

“Os isótopos com menos neutrões são mais leves e devem, por isso, poder escapar mais facilmente. Se a teoria da vaporização por aquecimento estivesse correta, encontraríamos hoje menos isótopos leves na Terra do que nos condritos originais. Mas é precisamente isso que as medições dos isótopos não mostram”, diz Sossi.

No novo estudo, publicado na Nature este mês, os cientistas procuraram uma solução alternativa.

Sossi explica que “modelos dinâmicos com os quais simulamos a formação de planetas mostram que os planetas do Sistema Solar se formaram progressivamente. Pequenos grãos cresceram com o tempo em planetesimais de tamanho quilométrico, acumulando cada vez mais material através da sua atração gravitacional“.

“À semelhança dos condritos, os planetesimais são também pequenos corpos de rocha e metal. Mas ao contrário dos condritos, têm sido suficientemente aquecidos para se diferenciarem num núcleo metálico e num manto rochoso”.

“Além disso, os planetesimais formados em diferentes áreas em torno do Sol ou em diferentes alturas podem ter composições químicas muito diferentes. A questão é se a combinação aleatória de diferentes planetesimais resulta numa composição que corresponda à da Terra”.

Os cientistas conduziram simulações em que dezenas de milhares de planetesimais colidiram no início do sistema solar. Os modelos foram criados de uma forma que permitiu a replicação gradual dos quatro planetas rochosos, Mercúrio, Vénus, Terra, e Marte.

As simulações demonstraram que a formação da Terra pode ter resultado de uma combinação de numerosos planetesimais. Além disso, o resultado estatisticamente mais provável dos modelos é a combinação da Terra.

“Apesar de termos suspeitado, ainda achámos este resultado muito notável. Temos agora não só um mecanismo que explica melhor a formação da Terra, mas também temos uma referência para explicar a formação dos outros planetas rochosos”, explica Sossi.

O mecanismo poderia ser utilizado, por exemplo, para prever como a composição de Mercúrio difere da composição dos outros planetas rochosos — ou como os exoplanetas rochosos de outras estrelas poderiam ser compostos.

“O nosso estudo mostra como é importante considerar tanto a dinâmica como a química quando se tenta compreender a formação planetária. Espero que as nossas conclusões conduzam a uma colaboração mais estreita entre os investigadores nestes dois campos”, remata o investigador.

 

in ZAP

Notícia interessante sobre a formação do Sistema Solar

 

Asteroides “cápsula do tempo” revelam o caos que devastou o Sistema Solar no seu início

Notícia interessante sobre astrogeologia...

Marte pode ter sequestrado o irmão gémeo da nossa Lua

  

 

Uma equipa de astrónomos observou minuciosamente um asteroide distante, atrás do Planeta Vermelho, e encontrou uma semelhança surpreendente que levanta algumas questões sobre o nosso satélite natural. 

Uma equipa de astrónomos do Observatório e Planetário Armagh (AOP), na Irlanda do norte, revelou recentemente que um asteroide que orbita Marte pode ser uma espécie de irmão gémeo da nossa Lua. O artigo científico foi publicado na Ícarus.

O asteroide (101429) 1998 VF31 faz parte de um grupo de outros corpos celestes deste tipo que partilham a órbita do Planeta Vermelho. Estes asteróides são conhecidos como troianos, porque caem em regiões gravitacionalmente equilibradas no espaço entre planetas.

De acordo com a recente investigação, (101429) 1998 VF31 é o único asteroide deste tipo a orbitar diretamente atrás de Marte, enquanto o Planeta Vermelho orbita o Sol.

O Science Alert escreve que foi possível alcançar esta descoberta graças ao reflexo do asteroide em relação ao Sol. Os cientistas utilizaram o espectrógrafo X-Shooter, no Very Large Telescope do European Southern Observatory (VLT), instalado no Chile.

Com as observações, foi possível concluir que “o espectro deste asteroide parece ser quase um sinal de morte para partes da Lua onde há leito rochoso exposto, como o interior de crateras e montanhas”, explicou Galin Borisov, astroquímico do AOP.

Apesar de os investigadores não terem certezas sobre este espectro, o cientista sublinha que é relevante pôr em cima da mesa a hipótese de as origens dos corpos celestes estarem num lugar distante de Marte, sendo que o 101429 representaria um “fragmento de relíquia da crosta sólida original da Lua“.

Se a teoria estiver correta, impõem-se uma grande questão: como é que o irmão gémeo perdido da Lua foi parar à órbita do Planeta Vermelho?

A verdade é que a origem deste asteróide também pode dizer muito sobre o nascimento do nosso Sistema Solar.

No início do Sistema Solar, “o espaço entre os planetas recém-formados estava cheio de destroços e as colisões eram comuns”. “Grandes asteróides [planetesimais] atingiam constantemente a Lua e os outros planetas. Um fragmento dessa colisão pode ter atingido a órbita de Marte quando o planeta estava ainda a formar-se”, disse o principal autor do estudo, Apostolos Christou.

Os cientistas explicam que também é possível que o asteroide represente algum fragmento de Marte cortado por algum tipo de incidente, que pode ter impactado o Planeta Vermelho. Este impacto pode ter ocorrido como consequência de um intemperismo de radiação solar, que o tornou parecido com a Lua.

 

in ZAP