Partículas semelhantes foram encontradas em um meteorito de ferro.

Nos últimos 4,5 bilhões de anos, partículas energizadas do sol primordial se esconderam no núcleo da Terra, sugere um novo estudo. 

No início do sistema solar, as partículas do vento solar podem ter ficado presas nos metais que eventualmente formaram a Terra. Crédito da imagem: Shutterstock

Você pode gostar de:

• O que é energia escura?
• O Que é o Modelo Padrão da física de partículas?
• Albert Einstein: O que é a Relatividade?
• Cientistas encontram uma brecha no princípio da incerteza de Heisenberg

Os pesquisadores fizeram a descoberta analisando partículas antigas dentro de um meteorito de ferro, que veio de uma rocha espacial que tinha um núcleo de ferro, assim como a Terra tem agora, tornando o meteorito um bom substituto para as entranhas do nosso planeta. O meteorito tinha "excessos notáveis de hélio solar e neon", que são gases nobres, ou gases incolores, inodoros, insípidos e não inflamáveis e ocupam o grupo 18 da tabela periódica, escreveram os pesquisadores no estudo.

Pesquisas anteriores relacionaram a exposição do vento solar a corrente de plasma e partículas carregadas que fluem do sol a uma elevação do hélio e do néon e às proporções em que eles aparecem. Portanto, é provável que, quando os planetas do sistema solar ainda estavam se formando, o vento solar irradiou esse meteorito com partículas de gás nobre, que depois foram incorporadas aos metais do meteorito, disseram os pesquisadores. Da mesma forma, "o núcleo da Terra pode ter incorporado gases nobres solares", escreveram os pesquisadores no estudo. 

Ao longo de milhões de anos, esses gases nobres provavelmente se espalharam do núcleo para o manto da Terra, a camada entre o núcleo e a crosta superior, a equipe também descobriu.

O meteorito, que foi descoberto em 1927 no condado de Washington, Colorado, se enquadra em uma classe rara de meteoritos de ferro "não agrupados" que constituem apenas 5% dos meteoritos conhecidos descobertos na Terra. A maioria desses meteoritos são meros fragmentos de asteroides maiores, que formaram núcleos metálicos durante os primeiros 1 milhão a 2 milhões de anos do sistema solar.

O meteorito de ferro do condado de Washington, no entanto, é maior do que a maioria dos meteoritos em sua classe. Originalmente, parecia um disco de metal com cerca de 5,9 polegadas por 7,8 polegadas (15 por 20 centímetros) de diâmetro e 2,3 polegadas (6 cm) de espessura e pesava cerca de 12,5 libras. (5,7 kg), de acordo com um relatório de 1928 no jornal American Mineralogist. 

Na década de 1960, pesquisas descobriram que o meteorito do condado de Washington continha "um excesso notável" de isótopos incomuns de hélio e neon, variações de elementos que têm um número diferente de nêutrons em seus núcleos. Em 1984, outro estudo mostrou que esses isótopos tinham proporções semelhantes às observadas no vento solar.

Os seis gases nobres (caixas laranja claras) estão no lado direito da tabela periódica. Crédito da imagem: Alfred Pasieka / Science Photo Library

Para o novo estudo, os pesquisadores estudaram apenas alguns pedaços de meteoritos do condado de Washington, incluindo uma laje de 3 cm de comprimento. A equipe usou um espectrômetro de massa de gás nobre para medir a proporção de isótopos de gás nobre. As razões isotópicas de hélio e néon eram típicas para aqueles do vento solar, os pesquisadores confirmaram.

Descobrir quais dos gases nobres do meteorito vieram do vento solar em comparação com outras fontes, no entanto, é uma tarefa complicada. Por exemplo, gases nobres podem se originar de outros lugares do cosmos.

"As medições tinham que ser extraordinariamente exatas e precisas para diferenciar as assinaturas solares dos gases nobres cosmogênicos dominantes", disse o primeiro autor do estudo Manfred Vogt, um pesquisador de pós-doutorado do Instituto de Ciências da Terra da Universidade de Heidelberg na Alemanha, em um comunicado.

É provável que as partículas do vento solar no início do sistema solar tenham ficado presas nos materiais precursores que eventualmente se tornaram o asteroide, disse a equipe. Então, esses gases nobres provavelmente se dissolveram no metal líquido, que mais tarde se tornou o núcleo de metal sólido do asteroide.

O núcleo de ferro da Terra provavelmente passou por um processo semelhante durante a formação, disseram os pesquisadores. Para investigar essa ideia mais a fundo, a equipe consultou seu registro de hélio do vento solar e isótopos de néon encontrados em rochas ígneas de erupções vulcânicas em ilhas oceânicas, como o Havaí no Pacífico e Reunião no Oceano Índico.

As rochas que foram estudadas vieram de um tipo especial de vulcão que é alimentado por plumas nas profundezas do manto da Terra. Essas plumas têm altas taxas de gás solar, o que as torna diferentes da atividade vulcânica do manto raso visto nas cordilheiras do meio do oceano, que têm baixas taxas de gás solar, disseram os pesquisadores.

Agora, os pesquisadores têm vários fios de evidência indicando que a Terra tem gases solares nobres em seu núcleo e manto. Na verdade, o meteorito com núcleo de ferro do condado de Washington possui gases nobres solares, então é provável que o núcleo de ferro da Terra também o tenha. E gases solares nobres são encontrados em rochas vulcânicas que se originaram nas profundezas do manto, sugerindo que algumas das partículas solares localizadas no núcleo da Terra já migraram para o manto, descobriram os pesquisadores.

Se o núcleo da Terra tivesse "apenas 1% a 2% de metal com uma composição semelhante à do meteorito do Condado de Washington ", isso poderia "explicar as diferentes assinaturas de gás no manto", disse Vogt. Esta descoberta sugere que o núcleo influencia a geoquímica do manto de uma forma até então desconhecida, disseram os pesquisadores. 

O estudo foi publicado online em 14 de maio na revista Communications Earth & Environment.

Junte-se aos nossos Canais Espaciais para continuar falando sobre o espaço nas últimas missões, céu noturno e muito mais! Siga-nos no facebook e no twitter. E se você tiver uma dica, correção ou comentário, informe-nos aqui ou pelo e-mail: gaiaciencia@gaiaciencia.com.br

Referência:  

GEGGEL, Laura. 4.5 billion-year-old particles from the sun lurk in Earth's core and mantle. Live Science, 18, mai. 2021. Disponível em: <https://www.livescience.com/solar-noble-gas-in-earth-core.html>. Acesso em: 31, mai. 2021.