Utilizando dados do SOFIA, os investigadores identificaram moléculas de água nas superfícies de asteróides, marcando um passo significativo na compreensão da distribuição da água e do seu papel na formação do sistema solar e no potencial de suporte de vida. Estudos futuros com o Telescópio Espacial James Webb pretendem expandir esse conhecimento examinando mais corpos celestes. Crédito: NASA/Carla Thomas/Southwest Research Institute
O instrumento FORCAST do SOFIA descobriu água em asteróides que antes eram considerados secos.
Cientistas do Southwest Research Institute fizeram a primeira descoberta de moléculas de água na superfície de um asteróide, utilizando dados do agora aposentado Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha (SOFIA). Este projeto foi um esforço colaborativo entre NASA e a Agência Espacial Alemã no DLR.
Os cientistas analisaram quatro asteroides ricos em silicatos usando o instrumento FORCAST para isolar as assinaturas espectrais no infravermelho médio indicativas de água molecular em dois deles.
A importância da distribuição de água
“Os asteróides são restos do processo de formação planetária, por isso as suas composições variam dependendo de onde se formaram na nebulosa solar,” disse a Dra. Anicia Arredondo do SwRI, autora principal de um estudo. Revista de Ciência Planetária artigo sobre a descoberta. “De particular interesse é a distribuição de água nos asteróides, porque isso pode esclarecer como a água foi entregue à Terra.”
Asteróides de silicato anidros ou secos se formam perto do Sol, enquanto materiais gelados se aglutinam mais longe. Compreender a localização dos asteróides e as suas composições diz-nos como os materiais da nebulosa solar foram distribuídos e evoluíram desde a sua formação. A distribuição de água no nosso sistema solar fornecerá informações sobre a distribuição de água noutros sistemas solares e, como a água é necessária para toda a vida na Terra, indicará onde procurar vida potencial, tanto no nosso sistema solar como fora dele.
Metodologia e Resultados
“Detectamos uma característica que é inequivocamente atribuída à água molecular nos asteróides Iris e Massalia”, disse Arredondo. “Baseamos nossa pesquisa no sucesso da equipe que encontrou água molecular na superfície da Lua iluminada pelo sol. Pensámos que poderíamos usar o SOFIA para encontrar esta assinatura espectral noutros corpos.
O SOFIA detectou moléculas de água numa das maiores crateras do hemisfério sul da Lua. Observações anteriores da Lua e dos asteróides detectaram alguma forma de hidrogénio, mas não conseguiram distinguir entre a água e o seu parente químico próximo, o hidroxilo. Os cientistas detectaram aproximadamente o equivalente a uma garrafa de água de 12 onças presa em um metro cúbico de solo espalhado pela superfície lunar, quimicamente ligada a minerais.
“Com base na força da banda das características espectrais, a abundância de água no asteróide é consistente com a da Lua iluminada pelo sol”, disse Arredondo. “Da mesma forma, nos asteróides, a água também pode estar ligada a minerais, bem como ser adsorvida em silicato e presa ou dissolvida em vidro de impacto de silicato.”
Desafios e pesquisas futuras
Os dados de dois asteróides mais fracos, Partenope e Melpomene, eram demasiado barulhentos para se chegar a uma conclusão definitiva. O instrumento FORCAST aparentemente não é sensível o suficiente para detectar a característica espectral da água, se presente. No entanto, com estas descobertas, a equipe está recrutando especialistas da NASA Telescópio Espacial James Webbo principal telescópio espacial infravermelho, para usar sua óptica precisa e relação sinal-ruído superior para investigar mais alvos.
“Realizamos medições iniciais para outros dois asteróides com Webb durante o segundo ciclo”, disse Arredondo. “Temos outra proposta para o próximo ciclo para olhar para outras 30 metas. Esses estudos aumentarão nossa compreensão da distribuição de água no sistema solar.”
Referência: “Detecção de H2O molecular em asteróides nominalmente anidros” por Anicia Arredondo, Margaret M. McAdam, Casey I. Honniball, Tracy M. Becker, Joshua P. Emery, Andrew S. Rivkin, Driss Takir e Cristina A. Thomas, 12 Fevereiro de 2024, O Jornal de Ciência Planetária.
DOI: 10.3847/PSJ/ad18b8
