Asteroide ‘mais valioso do espaço’ pode ser produto de vulcanismo metálico
Novo estudo apresenta hipótese que pode explicar razão pela qual o asteroide Psyche possui uma superfície metálica tão incomum
Uma nova pesquisa sugere que o asteroide Psyche, situado no cinturão principal entre Marte e Júpiter, pode ter tido aberturas que expeliam metal fundido, caso sua composição química seja similar à de meteoritos raros e ricos em metais. Publicado em 31 de julho na revista Journal of Geophysical Research: Planets, o estudo pode lançar luz sobre a razão pela qual esse corpo celeste apresenta uma superfície metálica tão incomum.
Com uma forma semelhante a uma batata, o asteroide Psyche se destaca por seu brilho intenso. Em média, sua superfície reflete quase um terço da luz solar que a atinge, o que o torna pelo menos duas vezes mais refletivo do que a maioria dos asteroides.
A notável refletividade levou os cientistas a especularem que Psyche não é apenas predominantemente metálico, mas poderia ser o núcleo exposto rico em ferro de um bloco de construção planetário. Samuel Courville, cientista planetário da Universidade Estadual do Arizona, descreveu Psyche em conversa com o portal Live Science como “uma relíquia do início do sistema solar”. O valor estimado dos metais presentes no asteroide chega a impressionantes 100 quadrilhões de dólares.
No entanto, essa aparência brilhante pode ser superficial. Em 2020, cálculos baseados em novas estimativas de massa e volume do asteroide sugeriram que sua densidade varia entre 231 libras por pé cúbico (3.700 kg por metro cúbico) e 256 libras/pé cúbico (4.100 kg/metro cúbico). Embora seja mais denso do que muitos asteroides, essa densidade representa apenas metade do esperado se Psyche fosse composto inteiramente por ferro e níquel. Dados sobre a emissão de calor da superfície indicam que, embora sua estrutura interna seja majoritariamente não metálica, o asteroide provavelmente possui uma camada rica em metais.
Hipótese mais aceita
Ainda não está claro como Psyche adquiriu essa camada metálica. Embora várias teorias possam explicar isso, a hipótese mais aceita atualmente é a do ferrovulcanismo. “O ferrovulcanismo é como o vulcanismo normal, exceto que, em vez de rocha derretida, a ‘lava’ é metal fundido“, explicou Courville, que não participou do estudo recente.
Proposta pela primeira vez em 2019, essa teoria sugere que durante a infância de Psyche, seu núcleo metálico teria se solidificado de fora para dentro, enquanto o núcleo interno derretido se tornava progressivamente mais rico em elementos mais leves. A diferença de densidade entre o exterior sólido do núcleo e seu interior líquido teria gerado pressão suficiente para empurrar o magma para fora, criando ventos que liberavam metal derretido na superfície.
Entretanto, o ferrovulcanismo depende de composições químicas específicas, já que está intimamente ligado à pressão acumulada no núcleo interno. Dados coletados de meteoritos (rochas espaciais que caem na Terra) ajudam a limitar as combinações químicas possíveis.
Para investigar quais composições químicas poderiam ter originado os ventos expelindo ferro de Psyche, os autores do novo estudo, Jaap Jorritsma, estudante de doutorado na Universidade de Tecnologia de Delft, e Win van Westrenen, professor de ciências da Terra na Vrije Universiteit Amsterdam, criaram modelos computacionais do asteroide.
Os pesquisadores consideraram que a composição química de Psyche poderia se assemelhar a um dos três tipos de meteoritos: EH-condritos (meteoritos raros e rochosos com pouca quantidade de ferro), H-condritos (meteoritos rochosos comuns com quantidades moderadas de ferro) e mesosideritos (meteoritos raros e ricos em ferro). Simulações foram realizadas para determinar qual dessas composições químicas seria mais favorável ao ferrovulcanismo.
O que indicam os resultados
Os resultados indicaram que o corpo central de Psyche deve ser rico em metais como o ferro. Uma baixa concentração desse metal resultaria em núcleos pequenos nos quais a pressão interna gerada seria insuficiente para expelir magma. Isso implica que Psyche teria experimentado ferrovulcanismo se contivesse grandes quantidades de mesosiderito. Os H-condritos também poderiam levar à expulsão de metal fundido, mas somente se tivessem uma densidade relativamente alta. Por outro lado, os EH-condritos produzem núcleos muito pequenos e carecem das camadas externas ricas em ferro, tornando-se improváveis componentes de Psyche.
A equipe de pesquisa espera que a missão Psyche da NASA traga evidências para apoiar suas descobertas. Programada para chegar ao asteroide até julho de 2029, a espaçonave irá passar dois anos fotografando Psyche e coletando dados espectroscópicos. Courville afirmou que essas imagens poderão revelar se o metal na superfície aparece em grandes afloramentos ou fluxos, indicando assim se o ferrovulcanismo ocorreu no passado desse corpo celeste.
