CAÇADORES DE MICROMETEORITOS

Pedro Ricardo da Silva Neto e Deidimar Alves Brissi

Recebido em: 08/05/2022 - Aceito em: 27/08/2022 - Publicado em: 05/09/2022

Pindorama Ciência - Ano 2 - Volume 2 - e2023002

INTRODUÇÃO

O que são Mircometeoritos:

Corpos celestes rochosos e metálicos de formado irregular, oriundos da formação estelar e planetária, que possuem orbita ao redor do Sol recebem o nome de asteroides, fragmentos de asteroides e outros corpos celestes como a lua e marte ao entrarem na atmosfera terrestre são chamados de meteoros, com velocidades variando de 11 a 72 km/s, passam por um processo de pulverização, em decorrência do atrito do corpo com as moléculas e gases presentes na atmosfera, produzindo um efeito luminoso, popularmente conhecidos como "estrela cadente". Caso consigam chegar ao solo, recebem o nome de meteoritos, o tamanho final varia de acordo com o seu tamanho antes da passagem atmosférica e sua velocidade, toneladas desses corpos chegam na terra diariamente, grande parte é desintegrada totalmente, e cerca de 2/3 caem no mar ou em áreas de difícil acesso.

Meteoritos com dimensões na ordem do micrometro recebem a nomenclatura de micrometeoritos, mantendo suas as características originais de composição (rochosos com presença de ferro e níquel em seu interior, com formatos característicos de esfera e gota possuem também uma crosta de fusão escura. Por serem fragmentos de diversos corpos do sistema solar carregam consigo informações sobre sua origem e vida, ajudando na compreensão da formação do sistema estelar, planetário, da composição do meio interestelar, além de ser objeto de estudo não só de astrônomos, mas de astrofísicos, biólogos e geólogos também.

Existe ao todo um total de 4 etapas do processo de entrada dos corpos até a colisão com a superfície, sendo elas:

1. A primeira etapa ocorre quando o asteroide inicia seu processo de entrada na atmosfera terrestre, ocorre uma fase de pré-aquecimento onde a temperatura máxima que ele pode atingir é de 900 K.

2. Nesta etapa ocorre a erosão do meteoro, ele se fragmenta em pequenos pedaços em baixa temperatura. Quando o meteoro atinge a temperatura maior que 2200 K, ocorre a evaporação. Nessa passagem acontece a transferência de energia cinética do meteoro para seu núcleo, isso implica na desaceleração do meteoro.

3. Já não há mais energia cinética suficiente para aquecer a superfície do meteoro, neste meio tempo ocorre um resfriamento básico, criando uma crosta em sua superfície, diminuindo ainda mais sua velocidade

4. Na última etapa, é a etapa que sucede o impacto do meteoro na superfície terrestre, agora sendo chamado de meteorito, sua velocidade varia e com o impacto no solo, formando-se “crateras de impacto” no solo.

TIPOS DE MICROMETEORITOS

Os micrometeoritos são separados em três tipos: rochosos, metálicos e mistos, separados de acordo com sua composição química. Podendo haver subclassificações de acordo com a aparência e quantidade de certo elemento em seu interior.

1. Meteoritos rochosos (aerólitos):

Formados de silicatos e representam 92,8% dos meteoritos conhecidos. Esse tipo de meteorito é dividido em 2 subgrupos, que são:

Condritos: esse é o tipo mais comum de meteorito. Eles possuem côndulos (pequenas esferas de minerais que variam de 0,1 a 4 mm), porem nem todos apresentam côndulos, os condritos são muito antigos, possuem bilhões de anos e isso ajuda no estudo da origem e evolução do sistema solar. Seus principais componentes são minerais como olivina e piroxênios, além de ferro e níquel.

Acondritos: este tipo de meteorito não possui côndulos, e são bem mais raros que os condritos, correspondendo apenas cerca de 7% dos meteoritos rochosos. Eles se originam de astros como a Lua, Marte, entre outros, sendo importantes para compreender os processos de origem e evolução destes astros, além de serem usados para o estudo de calor que existiram no início do sistema solar. Eles são formados por materiais fundidos recristalizado e originados a partir de processos ígneos.

2. Meteoritos Metálicos (sideritos):

Estes meteoritos correspondem cerca de 6% dos meteoritos. É composto por ferro-níquel, tem um peso maior que dos outros e são mais resistentes.

3. Meteorito mistos (siduólitos):

Este tipo de meteorito é o tipo mais raro, correspondendo aproximadamente a 1% dos meteoritos. São formados por 50% de silicatos e 50% de ferro-níquel. E são subdivididos em 2 grupos:

Palasitos: seu núcleo é metálico e seu manto diferenciado. Alguns destes meteoritos apresentam mais silicatos e outros se assemelham aos metálicos.

Mesosideritos: se diferenciam dos palasitos por serem compostos por uma mistura de fragmentos de diferentes corpos parentais. Eles são constituídos por aproximadamente a mesma quantidade de ferro e silicatos.

COLETA

Encontrar um micrometeorito é uma tarefa árdua, embora existam alguns processos que facilitem a sua busca. Embora a grande maioria dos micrometeoritos sejam rochosos esses são os mais difíceis de serem encontrados pois ao chegarem se misturam com facilidade com o solo terrestre, os micrometeoritos metálicos e mistos por possuírem ferro e níquel em sua composição, assim são atraídos por imãs o que facilita a coleta de amostras.

Utilizando um imã de neodímio(Foto 1) e cobrindo o mesmo com uma folha sulfite branca(Foto 2), para que não ocorra o contato das amostras com a superfície do imã, passando o imã a aproximadamente 10 cm do chão, recomenda-se fazer a busca na saída de calhas pois os micrometeoritos que chegarem ao telhado por serem esféricos com a chuva vão rolar pela calha até o solo.

Após realizar a coleta da primeira amostra de material é necessário fazer uma primeira seleção, pois ao passar o imã próximo ao solo diversos corpos menores de origem metálica serão atraídos(Foto 3), assim se faz necessário uma primeira separação.

Construindo uma pequena caixa com folha de sulfite onde a amostra é armazenada(foto4), passando para uma lâmina de vidro uma pequena parte da amostra que é visualizada em um microscópio eletrônico onde é possível separar os corpos esféricos dos irregulares.

Com o desenvolvimento do projeto se fez necessário a análise dos corpos irregulares, buscando comparar a superfície de ambas. Por fim utilizando um microscópio de reflexão é possível ver a superfície das amostras em detalhes.

Indentificação:

No decorrer do projeto onde o único método de identificação era utilizando o microscópio eletrônico de transmissão e conforme a bibliografia existente, tudo o que tinha formato esférico era rotulado como micrometeorito.

Buscando confrontar a bibliografia existente, foi coletado uma amostra de limalha de ferro, que consiste basicamente do material residual do corte de uma chapa metálica com uma lixadeira, este tipo de partícula metálica é muito comum no solo, presente em todas as coletas de amostras.

Ao analisar a limalha de ferro apenas pelo seu formato foi encontrado diversas esferas, em oposição aquilo ao que foi pesquisado previamente (foto 5), assim a segunda parte do trabalho de identificação iniciou-se com a utilização do microscópio eletrônico de reflexão, onde diferente do primeiro no qual a visualização do formato era a única informação passível de coleta, este contava com ferramentas capazes de revelar em detalhes a superfície das amostras coletas.

A primeira análise foi feita com a limalha de ferro, ampliando e fotografando a superfície de diversas esferas, onde todas apresentavam uma superfície metálica semelhante (Fotos 5,6 e 8 da Galeria de Fotos), com uma superfície brilhante e sem muitas irregularidades, mantendo um padrão homogêneo de superfície.

Em sequência os micrometeoritos em potenciais coletados com o imã de neodímio que já haviam passado pelo processo de separação inicial, ou seja, apenas os corpos esféricos foram visualizados no segundo microscópio, tiveram sua superfície analisada.

Embora superfícies semelhantes as da limalha de ferro tenham sido encontradas no meio dessa amostra, indo de acordo com o que era esperado ao coletar o material no solo, foi encontrado objetos esféricos e com superfícies com marcas de cristalização, linhas paralelas e de formato geométrico, a superfície sendo escura e pouco brilhante, característica de um crosta de fusão, estando de acordo com a bibliografia do estudo de meteoritos, algumas marcas de oxidação na superfície também foram detectadas e a presença de côndulos(foto 3 da Galeria de Fotos) também foi verificada.

Assim foi possível identificar da amostra aqueles corpos esféricos que de acordo com a bibliografia existente apresentam características de micrometeoritos.

GALERIA DE FOTOS

MICROMETEORITOS

Foto 1 – Micrometeorito pertencente a primeira amostra de material coletado, a crosta de fusão pode ser observada além dos cortes regulares e marcas de oxidação.

Foto 2 – Superfície de um micrometeorito encontrado na primeira amostra de material coletado, onde o processo de cristalização é bem evidente, sendo possível observar as linhas de sobreposição das camadas do micrometeorito.

Foto 3 – Superfície de um Micrometeorito Misto, sendo possível observar os côndulos e as marcas regulares do processo de cristalização.

Foto 4 – Superfície de um Micrometeorito em que o processo de cristalização é bem evidente, sendo possível observar as linhas de sobreposição das camadas do micrometeorito.

LIMALHA DE FERRO

Foto 5 - Amostra da limalha de ferro. Sendo possível ainda observar partículas esféricas no meio, a parte laranja sendo ferrugem e areia.

Foto 6– Superfície de uma esfera típica encontrada nas amostras de limalha de ferro, onde é possível notar a homogeneidade da superfície, diferente da superfície dos micrometeoritos que possuem processos de cristalização e côndulos, as partículas laranjas grudadas na esfera são ferrugem e areia.

Foto 7 - Amostra da limalha de ferro, sendo possível observar a ferrugem e areia (partículas laranja) e a presença de pequenas esferas a imagem 6 é a esfera central em um maior destaque.

Foto 8 - Superfície de uma esfera encontrada na amostra de limalha de ferro, onde como na imagem 6 é possível notar a homogeneidade da superfície junto da ferrugem e areia grudadas na superfície.

REFERÊNCIAS

ANSELMO, Attilio. Observation of false spherical micrometeorites. arXiv preprint arXiv:0708.4276, 2007.

BADJUKOV, Dmitry D.; RAITALA, Jouko. Micrometeorites from the northern ice cap of the Novaya Zemlya archipelago, Russia: The first occurrence. Meteoritics & Planetary Science, v. 38, n. 3, p. 329-340, 2003.

BLAKE, Mel et al. Evaluating Strategies to Collect Micrometeorites from Rainwater for Citizen Scientists. Journal of Astronomy & Earth Sciences Education, v. 5, n. 2, p. 151-160, 2018.

GENGE, Matthew J. et al. The classification of micrometeorites.Meteoritics & Planetary Science , v. 43, n. 3, p. 497-515, 2008.

GENGE, Matthew J. et al. The mineralogy and petrology of I-type cosmic spherules: Implications for their sources, origins and identification in sedimentary rocks.Geochimica et Cosmochimica Acta , v. 218, p. 167-200, 2017.

ZUCOLOTTO, Maria Elizabeth et al. Decifrando os meteoritos. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Museu Nacional, 2013.

MARTINEZ OLIVEIRA, Higor. (2018). Meteoritos: Introdução à meteorítica e uma visão geral dos meteoritos brasileiros.

COMO REFERENCIAR ESTE ARTIGO:

DA SILVA NETO, Pedro Ricardo. BRISSI, Deidimar Alves. Caçadores de Micrometeoritos Pindorama Ciência: v.02, e20220002, 2022. Disponível em: http://editorapindorama.com.br/pindoramaciencia/artigos/2022_cacadores_de_micrometeoritos/index.com/. Acesso em: xx/xx/2023.