China trouxe algo inesperado do lado oculto da Lua.

O pó proveniente da face oculta da Lua revelou um tesouro microscópico inesperado, nunca antes observado: minúsculos vestígios de um meteorito portador de água tão frágil que raramente resiste à travessia da atmosfera terrestre.

Uma análise detalhada de material lunar recolhido pela missão Chang’e-6, da Administração Espacial Nacional da China, identificou grãos de poeira que correspondem a detritos de condritos carbonáceos do tipo Ivuna (condritos CI) - a primeira confirmação de sempre deste tipo de meteorito encontrado na Lua. A descoberta mostra que asteróides frágeis e ricos em água conseguem, ainda assim, deixar marcas microscópicas preservadas no rególito lunar.

Condritos carbonáceos do tipo Ivuna (condritos CI): os meteoritos mais “húmidos” e voláteis

Os condritos CI estão entre os meteoritos mais ricos em água e em elementos voláteis. A sua composição é semelhante à de rochas espaciais como Ryugu e Bennu. São extremamente porosos e “húmidos”, podendo conter até 20% da sua massa sob a forma de água incorporada em minerais hidratados.

Essa riqueza em água e a sua estrutura porosa tornam-nos também invulgarmente moles e friáveis quando comparados com outros meteoritos. Por isso, são particularmente vulneráveis à destruição durante a entrada atmosférica e no impacto. O resultado é que menos de 1% dos meteoritos encontrados na Terra são condritos CI - são, de facto, muitíssimo raros.

Porque é tão difícil encontrá-los na Lua?

À partida, também não seria de esperar que sobrevivessem na Lua. Embora não exista atmosfera lunar onde os meteoritos possam aquecer, arder e fragmentar-se, a velocidade de colisão com a superfície é tão elevada que o material tende a vaporizar, fundir ou ser projectado de volta para o espaço.

Ainda assim, a Lua pode oferecer condições de preservação superiores às terrestres para certos vestígios muito finos: sem erosão por água, sem tectónica activa e com um registo geológico antigo amplamente exposto, o rególito pode funcionar como um arquivo de impactos ao longo de milhares de milhões de anos - incluindo impactos de materiais particularmente frágeis.

A amostra Chang’e-6 e o local: Bacia Apollo dentro da Bacia Polo Sul–Aitken

A equipa, liderada pelos geoquímicos Jintuan Wang e Zhiming Chen, da Academia Chinesa de Ciências, analisou o material devolvido pela Chang’e-6 com um objectivo claro: procurar sinais de material de impacto, mesmo que tivesse sido alterado.

A recolha ocorreu num cenário geologicamente promissor: uma cratera dentro de outra cratera, a Bacia Apollo, situada no interior da vasta Bacia Polo Sul–Aitken, que cobre quase um quarto da superfície lunar. Esta configuração faz da região um excelente candidato para concentrar e preservar detritos de impactos antigos.

No total, os investigadores peneiraram mais de 5.000 fragmentos do material da Chang’e-6, procurando pistas químicas e mineralógicas compatíveis com origem exógena (isto é, não lunar).

A pista mineralógica: olivina como “impressão digital” de impactos

O foco recaiu sobre a olivina, um mineral silicatado de magnésio e ferro comum em rochas vulcânicas, em fundidos de impacto e em meteoritos. A equipa isolou vários fragmentos (ou clastos) contendo olivina e preparou-os por montagem e polimento para uma bateria de técnicas laboratoriais:

• microscopia electrónica de varrimento
• microanálise por sonda electrónica
• espectrometria de massa de iões secundários

Entre os candidatos com olivina, os investigadores acabaram por identificar sete clastos cuja assinatura química é idêntica à da olivina presente em condritos CI.

A análise estrutural mostrou ainda que estes clastos exibiam texturas porfiríticas - cristais de olivina embebidos numa matriz vítrea - compatíveis com um fundido de impacto que arrefeceu e solidificou rapidamente.

A confirmação veio da química e dos isótopos

A surpresa decisiva surgiu com as análises químicas e isotópicas. A equipa avaliou vários indicadores com valores bem conhecidos e consistentes para olivina de origem lunar e terrestre, incluindo:

• rácios ferro/manganês
• óxido de níquel
• óxido de crómio
• rácios de isótopos de oxigénio
• rácios de isótopos de silício

Os valores medidos nos sete clastos não correspondiam ao esperado para uma origem lunar nem terrestre. Em vez disso, eram compatíveis com uma origem no interior de um asteróide condrito CI que colidiu com a Lua, fundiu parcialmente e depois arrefeceu depressa, preservando a sua química durante milhares de milhões de anos.

O que esta descoberta muda sobre a história do bombardeamento e da água

Este é o primeiro indício directo e físico de que condritos CI bombardearam a Lua no início da história do Sistema Solar - e também a primeira demonstração de que os estilhaços desse bombardeamento podem sobreviver e ser identificados. Mais ainda: o ambiente lunar poderá ser melhor do que o terrestre para conservar este tipo de material, e a análise da equipa sugere que os condritos CI podem representar até 30% da colecção de meteoritos da Lua.

Há muito que os cientistas consideram a hipótese de os condritos CI terem contribuído para “semear” a Terra primitiva e a própria Lua com voláteis e água. Sete grãos minúsculos de poeira vindos da face oculta lunar dão força a essa ideia.

Além de ajudar a reconstituir como a água e outros compostos essenciais foram distribuídos no Sistema Solar interior, este tipo de identificação fina de material exógeno pode orientar futuras estratégias de amostragem: escolher locais onde camadas antigas do rególito estejam expostas e onde se espere acumulação de detritos de impacto pode aumentar a probabilidade de encontrar assinaturas raras, como as dos condritos CI.

Próximas missões e uma metodologia para reavaliar proporções de condritos

Novas missões de recolha e retorno de amostras lunares ajudarão a explorar esta possibilidade com maior detalhe.

Segundo os investigadores, “tendo em conta a raridade dos condritos CI na colecção de meteoritos da Terra, a nossa metodologia integrada para identificar materiais exógenos em amostras lunares - e potencialmente noutras amostras devolvidas - oferece uma ferramenta valiosa para reavaliar as proporções de condritos no Sistema Solar interior”.

Os resultados foram publicados na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.