Ao estudar Vênus e Marte, vizinhos da Terra no sistema solar interno, os cientistas muitas vezes confiam no que sabemos sobre o nosso planeta. No entanto, isso não funciona quando se trata da superfície de Mercúrio, que possui uma crosta sulfurosa, pobre em ferro, muito diferente da encontrada na Terra.
Felizmente, neste caso, havia outra opção sobrenatural: os meteoritos que caíram no Azerbaijão em 1891.
Pesquisadores da Rice University entenderam o meteorito IndarchA composição química é muito semelhante à de Mercúrio e ele queria usá-la para replicar as rochas fundamentais do planeta em uma réplica de laboratório, ou literalmente cozinhar uma cópia muito próxima das rochas de Mercúrio, seguindo uma receita química. Mercúrio é o planeta mais “reduzido” do sistema solar, o que significa que os elementos que compõem a sua superfície rochosa estão num estado químico que ganha elétrons.
A digitalização desta imagem revelou insights fascinantes sobre o papel do enxofre na criação do ambiente químico único de Mercúrio, que a equipe descreve num estudo publicado recentemente. Revista Geoquímica e Cosmoquímica.
“Este processo de cozimento da rocha nos mostra o que aconteceu quimicamente dentro de Mercúrio”, disse Yishen Zhang, principal autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado em Rice, em é dito.
Pequeno e enganoso
Sendo o menor planeta do Sistema Solar, o tamanho e a superfície de Mercúrio são semelhantes aos da Lua da Terra, “cortada por muitas crateras de impacto de colisões com meteoritos e cometas”, de acordo com NASA. Dada a proximidade de Mercúrio ao Sol – e a falta de uma atmosfera para amortecer os seus raios – as temperaturas no planeta podem atingir extremos, variando entre 800 graus Fahrenheit (430 graus Celsius) e -290 graus Fahrenheit (-180 graus Celsius).
Isto também significa que a magnetosfera de Mercúrio é muito propensa a tempestades solares. No geral, tanto a natureza inerente de Mercúrio como a sua localização no sistema solar tornam o planeta mais inteligente para investigar. Isto está em perspectiva, apenas três espaços até o momento enviado ao espaço especificamente para o estudo de Mercúrio mais de 40 para Vênus e cem para terça-feira.
“Não podíamos estudar a evolução magmática (de Mercúrio) com suposições incorporadas na nossa compreensão da Terra e com dados de missão difíceis de interpretar,” explicou Rajdeep Dasgupta, autor sénior do estudo e cientista da Terra na Rice. “Tivemos que encontrar maneiras de aproximar o nosso planeta específico do laboratório do meteorito Indarch.”
Receita de pedra de mercúrio
Para o estudo, os pesquisadores primeiro dissecaram a composição química do Indarch, prestando atenção em como o material rochoso se comportava sob as condições de temperatura e pressão da superfície de Mercúrio. Em seguida, ele misturou os ingredientes químicos em uma pequena tigela de vidro e “cozinhou” o vidro em uma câmara de alta pressão e alta temperatura.
“Usando restrições de temperatura, pressão e químicas derivadas de observações e modelos espaciais, recriamos as condições em Mercúrio para entender como os magmas se formam e evoluem ali – mesmo sem amostras diretas do planeta”, disse Zhang.
Enxofre substituído
A experiência da equipa culinária mostrou que o enxofre desempenha um papel estranho na composição química do Mercúrio. Em planetas ricos em ferro, como Marte e a Terra, o enxofre tende a se ligar ao ferro, que falta visivelmente na superfície de Mercúrio. Isso significa que o enxofre encontrará novos parceiros de ligação, como “rochas com elementos importantes como magnésio e cálcio”, segundo artigo de universidades.
Esses elementos formadores de rocha na Terra normalmente se combinam com o oxigênio, e a união cria as estruturas estáveis de silicato que vemos em nosso planeta. No entanto, quando o enxofre substitui o papel do mercúrio, estruturas semelhantes tornam-se muito mais fracas e começam a derreter a temperaturas mais baixas, “atividade magmática e geração de fusão”, segundo o artigo.
“Esta é uma visão fascinante de como Mercúrio evoluiu como planeta até à sua química de superfície moderna e única,” disse Dasgupta. O novo trabalho demonstra uma abordagem elegante para analisar planetas “com base na sua química e processos magmáticos sob condições muito diferentes”, acrescentou.
