Pó do lado oculto da Lua revela vestígios de condrite CI inesperados

O pó proveniente do lado mais distante da Lua trouxe à luz um achado microscópico surpreendente, nunca antes observado.

Uma análise detalhada de material lunar recolhido na missão Chang’e-6, da Administração Espacial Nacional da China, identificou minúsculos grãos de poeira provenientes de um tipo de meteorito portador de água tão frágil que raramente resiste à passagem pela atmosfera terrestre.

Trata-se do primeiro detrito confirmado, encontrado na Lua, de um meteorito conhecido como condrite carbonácea do tipo Ivuna - ou condrite CI. O resultado mostra que asteroides frágeis e ricos em água conseguem deixar traços microscópicos incrustados no rególito lunar.

Porque é que as condrites CI (do tipo Ivuna) são tão especiais

As condrites CI são, entre os meteoritos, as mais ricas em água e em compostos voláteis, com composições semelhantes às de rochas espaciais como Ryugu e Bennu. São muito porosas e “húmidas”, podendo ter até 20 percent do seu peso associado a água sob a forma de minerais hidratados.

Por essa razão, são também invulgarmente macias e esfareláveis quando comparadas com outras rochas espaciais, o que as torna particularmente vulneráveis à destruição durante a entrada atmosférica e no impacto. Por isso, menos de um percent dos meteoritos encontrados na Terra são condrites CI - são extremamente raras.

Porque não se esperava que sobrevivessem na Lua

Também não se previa que resistissem na Lua; apesar de a Lua não ter atmosfera onde os meteoritos possam arder e explodir, a velocidade a que os objetos colidem com a superfície lunar é tão elevada que se espera que o material acabe por vaporizar, derreter ou ser projetado de volta para o espaço.

Onde a Chang’e-6 recolheu o material e porque o local importa

A amostra foi recolhida num sistema de cratera dentro de cratera - a Bacia Apollo, no interior da imensa Bacia do Polo Sul–Aitken, que cobre quase um quarto da superfície lunar. Isso tornava o local especialmente promissor para encontrar detritos de impactos antigos.

Como foram encontrados os grãos: olivina, microscopia e assinaturas isotópicas

Liderada pelos geoquímicos Jintuan Wang e Zhiming Chen, da Academia Chinesa de Ciências, uma equipa de investigadores analisou mais de 5,000 fragmentos do material da Chang’e-6, com o objetivo de identificar material de impacto, mesmo que já estivesse alterado.

Os investigadores concentraram-se na olivina, um mineral de silicato de magnésio e ferro comum em rochas vulcânicas, em fundidos de impacto e em meteoritos. Isolaram vários fragmentos - ou clastos - contendo olivina, montando-os e polindo-os para realizar microscopia eletrónica de varrimento, microanálise por sonda eletrónica e espectrometria de massa de iões secundários.

Entre os candidatos com olivina, a equipa acabou por identificar sete que são quimicamente idênticos à olivina das condrites CI.

As análises indicaram ainda que estes clastos apresentam estruturas porfiríticas - cristais de olivina embebidos numa matriz vítrea - coerentes com um fundido de impacto que arrefeceu e solidificou rapidamente.

O que confirmou a origem: razões químicas e isotópicas fora do padrão lunar e terrestre

A verdadeira surpresa surgiu com as análises químicas e isotópicas. A equipa avaliou razões ferro/manganês, óxido de níquel, óxido de crómio, razões isotópicas do oxigénio e razões isotópicas do silício - parâmetros com valores conhecidos e consistentes para olivina lunar e terrestre.

Os valores obtidos nos sete clastos não coincidiram com os esperados para uma origem lunar nem para uma origem terrestre. Em vez disso, as razões são compatíveis com uma origem no interior de um asteroide de condrite CI que colidiu com a Lua, derreteu e depois arrefeceu rapidamente, preservando a sua química durante milhares de milhões de anos.

Isto constitui a primeira evidência direta e física de que condrites CI bombardearam a Lua numa fase inicial da história do Sistema Solar, e também a primeira indicação deste tipo de que os estilhaços desse bombardeamento conseguem sobreviver como testemunho. Aliás, o ambiente lunar poderá ser mais favorável do que o terrestre para preservar este material: a análise da equipa sugere que as condrites CI podem representar até 30 percent da coleção de meteoritos da Lua.

Há muito que os cientistas consideram a hipótese de as condrites CI terem contribuído para fornecer voláteis e água à Terra primitiva e à Lua. Sete minúsculos grãos de poeira do lado oculto da Lua sugerem que essa ideia poderá estar correta.

Missões futuras de recolha de amostras lunares ajudarão a aprofundar esta possibilidade.

"Given the rarity of CI chondrites in Earth's meteorite collection, our integrated methodology for identifying exogenous materials in lunar and potentially other returned samples offers a valuable tool for reassessing chondrite proportions in the inner Solar System," concluem os investigadores.

Os resultados foram publicados nos Anais da Academia Nacional de Ciências (PNAS).