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Meteorito antigo conta histórias da topografia de Marte


O meteorito marciano Northwest Africa (NWA) 7034, com a alcunha "Black Beauty", pesa aproximadamente 320 gramas.
Crédito: NASA

Ao examinarem um antigo meteorito marciano que pousou no deserto do Saara, cientistas e colaboradores do LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) determinaram como e quando a divisão crustal topográfica e geofísica do Planeta Vermelho se formou.

NWA (Northwest Africa) 7034 é o mais antigo meteorito marciano descoberto até à data, com aproximadamente 4,4 bilhões de anos. O meteorito é uma brecha (contém uma variedade de rochas crustais que foram misturadas e depois sinterizadas por aquecimento) e é a única amostra de Marte com uma composição representativa da crosta média marciana. O meteorito forneceu aos investigadores uma oportunidade única para estudar a antiga crosta de Marte.

A equipa aplicou um número de técnicas de datação radioisotópica para determinar que a divisão (ou dicotomia) entre os planaltos meridionais fortemente craterados do planeta e as planícies mais lisas das terras baixas do norte se formou antes da produção de NWA 7034 há 4,4 bilhões de anos. Esta idade antiga é consistente com uma origem de impacto gigante para a dicotomia crustal. A pesquisa foi publicada na edição de 23 de maio da revista Science Advances.

"Se a dicotomia crustal marciana se formou como resultado de um impacto gigante, e os dados e modelos disponíveis sugerem que isso é provável, a história de NWA 7034 exige que se tenha formado muito cedo na história do planeta, há mais de 4,4 mil bilhões de anos atrás," comenta o cosmoquímico Bill Cassata, do LLNL e autor principal do artigo.

A dicotomia é um contraste forte entre o hemisfério sul e norte. A geografia dos dois hemisférios difere em elevação entre 1 e 3 km. A espessura média da crosta marciana é de 45 km, com 32 km nas terras baixas a norte e 58 km nas terras altas a sul. As terras baixas a norte compreendem cerca de um-terço da superfície de Marte e são relativamente planas. Os outros dois-terços da superfície marciana são as terras altas do hemisfério sul. A diferença em elevação entre os hemisférios é dramática (as terras altas são muito montanhosas e vulcânicas). Foram propostas três grandes hipóteses para a origem da dicotomia crustal: endógena (por processos no manto), impacto único ou múltiplos impactos. A equipa teve como objetivo determinar quando e como a dicotomia crustal se formou.

Com base em novas medições radioisotópicas e em conjunto com outros dados publicados, a equipa determinou que todas as rochas que eventualmente foram incorporadas na brecha NWA 7034 foram instaladas há cerca de 4,4 bilhões de anos no "terreno da fonte" (a região de origem crustal a partir da qual os diferentes componentes rochosos são derivados). Os resultados mostram que este terreno foi submetido a um metamorfismo prolongado associado a uma grande pluma alimentada por um centro vulcânico há 1,7 a 1,3 bilhões de anos. As extensões areais de grandes centros vulcânicos alimentados com plumas em Marte têm milhares de quilômetros quadrados, e o terreno da fonte era provavelmente de tamanho comparável. Finalmente, mostraram que a rocha foi aglomerada há 200 milhões de anos ou mais recentemente. Quando vistos em conjunto, os dados de NWA 7034 demonstraram que grandes terrenos vulcânicos sobreviveram a poucos quilômetros da superfície de Marte há mais de 4,4 bilhões de anos. Isto indica que a dicotomia se formou antes destes 4,4 bilhões de anos, já que rochas próximas da superfície teriam sido enterradas ou destruídas pelo evento de formação da dicotomia.

"Este estudo multidisciplinar, combinando técnicas geoquímicas tradicionais e inovadoras, forneceu-nos algumas novas ideias sobre os principais processos que moldaram o jovem Marte," comenta Caroline Smith, diretora de Coleções de Ciências da Terra, principal curadora de meteoritos do Museu de História Natural e coautora do artigo.

Os resultados desta equipa têm implicações importantes para a compreensão de quando e como uma das características geológicas globais mais antigas e mais distintas de Marte foi formada.

"Este estudo demonstra que os vários sistemas de datação radioisotópica, que são restabelecidos por diferentes processos metamórficos, podem ser usados para desvendar a história térmica de uma amostra ao longo de milhares de milhões de anos," concluiu Cassata.


Imagem de microscópio eletrônico de varredura retrodifundida de NWA 11522, um meteorito similar a NWA 7034. Parte de um clasto de grande impacto é visível em baixo e à esquerda. Alguns dos clastos mais proeminentes são indicados por contornos tracejados.
Crédito: LLNL

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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