Acredita-se que o Sistema Solar tenha se formado a partir de uma nuvem de gás e poeira, a chamada nebulosa solar, que começou a se condensar gravitacionalmente aproximadamente a 4,6 bilhões de anos atrás.
À medida que a nebulosa solar se contraía, ela começou a girar e se moldou em um disco girando em torno da maior massa gravitacional em seu centro, que se tornaria o Sol. O sistema solar herdou toda a sua composição química de uma estrela ou estrelas anteriores que explodiram como supernovas.
Quando o Sol se tornou denso o suficiente para iniciar reações de fusão nuclear e se tornar uma estrela, ele varreu uma amostra geral desse material à medida que se formou, mas os resíduos no disco formaram materiais sólidos para formar corpos planetários.
À medida que o Sol irradiava o disco circundante, criava um gradiente de calor no início do sistema solar. Por esta razão, os planetas internos, Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, são principalmente rochas (principalmente compostas de elementos mais pesados, como ferro, magnésio e silício), enquanto os planetas externos são em grande parte compostos de elementos mais leves, especialmente hidrogênio, hélio, carbono, nitrogênio e oxigênio.
Acredita-se que a Terra tenha se formado parcialmente a partir de meteoritos carbonáceos, que se acredita virem de asteroides externos do cinturão principal.
Curiosamente, embora várias linhas de evidência sugiram que os meteoritos carbonáceos são derivados de tais asteroides, os meteoritos recuperados na Terra geralmente não possuem essa característica. O cinturão de asteroides, portanto, levanta muitas questões para astrônomos e cientistas planetários.
Um novo estudo liderado por pesquisadores do Earth-Life Science Institute (ELSI) no Tokyo Institute of Technology sugere que esses materiais asteroidais podem ter se formado muito longe no início do Sistema Solar e depois transportados para o interior do Sistema Solar por processos de mistura caótica.
Neste estudo, foram utilizados uma combinação de observações de asteroides usando o telescópio espacial japonês AKARI e modelagem teórica de reações químicas em asteroides. Com base nos resultados, este novo estudo propõe que os asteroides do cinturão principal externo se formaram em órbitas distantes e se diferenciaram para formar diferentes minerais em mantos ricos em água e núcleos dominados por rochas.
Para entender a origem das discrepâncias nos espectros medidos de meteoritos carbonáceos e asteroides, usando simulações de computador, a equipe modelou a evolução química de várias misturas primitivas plausíveis projetadas para simular materiais asteroides primitivos. Eles então usaram esses modelos de computador para produzir espectros de refletância simulados para comparação com os obtidos telescopicamente.
Este estudo sugere que a formação da Terra e suas propriedades únicas resultam de aspectos peculiares da formação do Sistema Solar. Haverá várias oportunidades para testar este modelo, por exemplo, este estudo fornece previsões para o que a análise das amostras retornadas da Hayabusa 2 encontrará. Hayabusa2 é uma espaçonave robótica da Agência Espacial do Japão, com a missão de recolher amostras de material do asteroide 162173 Ryugu e enviá-las à Terra para análise.
O estudo também examinou se as condições físicas e químicas nos asteroides do cinturão principal externo deveriam ser capazes de formar os minerais observados. A origem fria e distante dos asteroides proposta sugere que deve haver uma semelhança significativa entre asteroides e cometas e levanta questões sobre como cada um desses tipos de corpos se formou.
Este estudo sugere que os materiais que formaram a Terra podem ter se formado muito longe no início do Sistema Solar e depois foram trazidos durante a história inicial especialmente turbulenta do sistema solar.
Como o autor principal, Hiroyuki Kurokawa, resume o trabalho: “A formação do nosso sistema solar é um resultado típico ainda não determinado, porém inúmeras medições sugerem que poderemos colocar nossa história cósmica em contexto em breve”.
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