• Adriano P.R.

Material de Asteroide Ryugu é entregue à Terra; Astrobiólogos da NASA se preparam para analisar




Em 6 de dezembro, hora local (5 de dezembro nos Estados Unidos), a espaçonave japonesa Hayabusa2 lançou uma cápsula no solo do Outback australiano a cerca de 200 quilômetros acima da superfície da Terra. Dentro dessa cápsula há algumas das cargas mais preciosas do sistema solar: poeira que a espaçonave coletou no início deste ano da superfície do asteroide Ryugu.

Até o final de 2021, a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão , ou JAXA, dispersará amostras de Ryugu para seis equipes de cientistas em todo o mundo. Esses pesquisadores vão impulsionar, aquecer e inspecionar esses grãos antigos para aprender mais sobre suas origens.

Entre as equipes de investigadores de Ryugu estarão cientistas do Laboratório Analítico de Astrobiologia do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Pesquisadores do laboratório de astrobiologia usam instrumentos de ponta semelhantes aos usados em laboratórios forenses para resolver crimes. Em vez de resolver crimes, porém, cientistas da NASA Goddard sondam rochas espaciais para obter evidências moleculares que podem ajudá-los a juntar a história do sistema solar primitivo.

"O que estamos tentando fazer é entender melhor como a Terra evoluiu para o que é hoje", disse Jason P. Dworkin, diretor do Laboratório Analítico de Astrobiologia de Goddard. "Como, a partir de um disco de gás e poeira que se fundiu em torno de nosso Sol formador, chegamos à vida na Terra e possivelmente em outros lugares?" Dworkin serve como vice internacional de uma equipe global que irá sondar uma amostra de Ryugu em busca de compostos orgânicos que são precursores da vida na Terra.

Ryugu é um fragmento antigo de um asteroide maior que se formou na nuvem de gás e poeira que gerou nosso sistema solar. É um tipo intrigante de asteroide que é rico em carbono, que é um elemento essencial para a vida.

Quando Dworkin e sua equipe receberem sua parte de uma amostra de Ryugu no próximo verão, eles procurarão compostos orgânicos, ou compostos à base de carbono, a fim de entender melhor como esses compostos se formaram pela primeira vez e se espalharam por todo o sistema solar.

Compostos orgânicos de interesse para os astrobiólogos incluem aminoácidos, que são moléculas que compõem as centenas de milhares de proteínas responsáveis por alimentar algumas das funções mais essenciais da vida, como a criação de um novo DNA. Ao estudar as diferenças nos tipos e quantidades de aminoácidos preservados em rochas espaciais, os cientistas podem construir um registro de como essas moléculas se formaram.

A poeira de Ryugu, que atualmente está a 9 milhões de milhas, ou 15 milhões de quilômetros, da Terra, estará entre os materiais espaciais mais imaculadamente preservados que os cientistas colocaram as mãos. É apenas a segunda amostra de um asteroide que já foi coletado no espaço e devolvido à Terra.

Antes da entrega de Ryugu, a JAXA trouxe de volta pequenas amostras do asteroide Itokawa em 2010 como parte da primeira missão de amostragem de asteroides da história. Antes disso, em 2006, a NASA obteve uma pequena amostra do cometa Wild-2 como parte de sua missão Stardust. E em seguida, em 2023, o OSIRIS-REx da NASA retornará pelo menos uma dúzia de onças, ou centenas de gramas, do asteroide Bennu, que tem viajado pelo espaço e em grande parte sem fim por bilhões de anos.

"Nosso objetivo final é entender como os compostos orgânicos se formaram no ambiente extraterrestre", disse Hiroshi Naraoka, professor de geoquímica da Universidade de Kyushu em Fukuoka, japão, e líder da equipe global hayabusa2 que analisará a composição orgânica de Ryugu. "Por isso, queremos analisar muitos compostos orgânicos, incluindo aminoácidos, compostos de enxofre e compostos de nitrogênio, para construir uma história dos tipos de síntese orgânica que acontece em asteroides."

Depois de analisar a composição de Ryugu, os cientistas poderão compará-la com Bennu, o local de uma captura de amostra extremamente bem sucedida pelo OSIRIS-REx, que tocou brevemente na superfície do asteroide em 20 de outubro.

"Os dois asteroides têm formas semelhantes, mas Bennu parece ter muito mais evidências de água passada e de compostos orgânicos", disse Dworkin, cujo laboratório também deve receber um décimo de onça, ou vários gramas, de Bennu. "Será muito interessante ver como eles se comparam, dado que eles vieram de diferentes corpos-pais no cinturão de asteroides e têm histórias diferentes."


Analisar partículas de asteroides requer muita prática


Analisar a poeira de Ryugu será um dos projetos mais exigentes que os astroquímicos goddard enfrentaram. Eles terão que trabalhar com uma quantidade minúscula de amostra. Espera-se que Hayabusa2 tenha coletado não mais do que alguns gramas de poeira (que é cerca de seis grãos de café!) de Ryugu, embora este seja muito mais material do que foi devolvido de Itokawa. Essa pequena quantidade será dispersada entre muitos cientistas, o que significa que Dworkin e seus colegas receberão apenas uma fração da amostra original - um pouco mais do que um típico floco de neve.

"Lidaremos com loteamentos de amostras muito menores do que normalmente trabalhamos quando analisamos meteoritos", disse Eric T. Parker, um astroquímico goddard que trabalha com Dworkin.


Uma imagem ampliada de uma mancha de meteorito Murchison (cerca de 4 microgramas) montada em folha de ouro, dentro de uma ampola de vidro. Isso foi tirado quando os astroquímicos goddard da NASA estavam prestes a executar seu procedimento de extração de água quente para liberar quaisquer compostos orgânicos que possam se dissolver na água.

Créditos: Goddard Space Flight Center/Eric T. Parker da NASA


Parker disse que a equipe goddard, em colaboração com colegas internacionais, vem praticando trabalho com amostras minúsculas há mais de um ano. Por exemplo, eles analisaram grãos de poeira de um meteorito rico em carbono chamado Murchison. Em seguida, eles usaram a técnica idêntica para analisar uma amostra sem qualquer material extraterrestre nele para ter certeza de que eles poderiam dizer a diferença entre os dois.

Depois que os cientistas de Goddard receberem poeira de Ryugu, eles suspenderão as partículas em uma solução de água dentro de um tubo de vidro. Eles então aquecerão a solução para a temperatura da água fervente, ou 212 graus Fahrenheit (100 graus Celsius), durante 24 horas na tentativa de extrair quaisquer compostos orgânicos que possam se dissolver em água.

Os pesquisadores executarão a solução através de poderosas máquinas analíticas que separarão as moléculas dentro por forma e massa e identificarão cada tipo.

"Com amostras realmente preciosas como Ryugu, é claro que você pensa: 'Espero que este tubo de ensaio não quebre', ou 'Espero que essa reação corra bem'", disse Hannah L. McLain, pesquisadora de Goddard na equipe de análise ryugu da Dworkin. "Mas neste momento, estabelecemos totalmente nossa técnica para ter certeza de que nada pode dar errado e estamos animados para analisar a amostra real."


Créditos:

Por Lonnie Shekhtman Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, Greenbelt, Md.