Tecnologia Científica

Poeira do astera³ide Ryugu entregue a  Terra; Astrobia³logos da NASA se preparam para sondar
Em 6 de dezembro, hora local (5 de dezembro nos Estados Unidos), a Espaçonave japonesa Hayabusa2 lançou uma ca¡psula no solo do Outback australiano de cerca de 120 milhas (ou 200 quila´metros) acima dasuperfÍcie da Terra.
Por Lonnie Shekhtman - 07/12/2020


Uma imagem ampliada de uma parta­cula do meteorito Murchison (cerca de 4 microgramas) montada em uma 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 águaquente para liberar quaisquer compostos orga¢nicos que podem se dissolver na a¡gua. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA / Eric T. Parker

Em 6 de dezembro, hora local (5 de dezembro nos Estados Unidos), a Espaçonave japonesa Hayabusa2 lançou uma ca¡psula no solo do Outback australiano de cerca de 120 milhas (ou 200 quila´metros) acima dasuperfÍcie da Terra. Dentro dessa ca¡psula estãouma das cargas mais preciosas do sistema solar: poeira que a Espaçonave coletou no ini­cio deste ano dasuperfÍcie do astera³ide Ryugu.


No final de 2021, a Agência de Exploração Aeroespacial do Japa£o, ou JAXA, dispersara¡ amostras de Ryugu para seis equipes de cientistas ao redor do globo. Esses pesquisadores ira£o cutucar, aquecer e inspecionar esses gra£os antigos para aprender mais sobre suas origens.

Entre as equipes de investigadores de Ryugu estara£o cientistas do Laborata³rio Anala­tico de Astrobiologia do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. Os pesquisadores do laboratório de astrobiologia usam instrumentos de última geração, semelhantes aos usados ​​em laboratórios forenses para solucionar crimes. Em vez de resolver crimes, poranãm, os cientistas de Goddard da NASA sondam rochas espaciais em busca de evidaªncias moleculares que possam ajuda¡-los a juntar as pea§as da história do ini­cio do sistema solar.

"O que estamos tentando fazer éentender melhor como a Terra evoluiu para o que éhoje", disse Jason P. Dworkin, diretor do Laborata³rio Anala­tico de Astrobiologia de Goddard. "Como, de um disco de gás e poeira que se aglutinou em torno do nosso Sol em formação, chegamos a  vida na Terra e possivelmente em outros lugares?" Dworkin atua como representante internacional de uma equipe global que ira¡ sondar uma amostra de Ryugu em busca de compostos orga¢nicos que são precursores da vida na Terra.

Ryugu éum fragmento antigo de um astera³ide maior que se formou na nuvem de gás e poeira que gerou nosso sistema solar. a‰ um tipo intrigante de astera³ide rico em carbono, um elemento essencial a  vida.

Quando Dworkin e sua equipe receberem sua parte de uma amostra de Ryugu no pra³ximo vera£o, eles procurara£o compostos orga¢nicos, ou compostos a  base de carbono, para entender melhor como esses compostos se formaram e se espalharam pelo sistema solar.

"Com amostras realmente preciosas como Ryugu, éclaro que vocêpensa, 'Espero que este tubo de ensaio não quebre' ou 'Espero que essa reação acontea§a corretamente'", disse Hannah L. McLain, pesquisadora de Goddard na equipe de análise de Ryugu de Dworkin . "Mas, neste ponto, estabelecemos totalmente nossa técnica para garantir que nada possa dar errado e estamos ansiosos para analisar a amostra real."


Compostos orga¢nicos de interesse para astrobia³logos incluem aminoa¡cidos , que são moléculas que constituem as centenas de milhares de protea­nas responsa¡veis ​​por alimentar algumas das funções mais essenciais da vida, como a produção de novo DNA. Ao estudar as diferenças nos tipos e quantidades de aminoa¡cidos preservados nas rochas espaciais, os cientistas podem construir um registro de como essas moléculas se formaram.
 
A poeira de Ryugu, que estãoatualmente a 9 milhões de milhas, ou 15 milhões de quila´metros, da Terra, estara¡ entre os materiais espaciais mais imaculadamente preservados que os cientistas já encontraram. a‰ apenas a segunda amostra de um astera³ide que já foi coletada no espaço e retornou a  Terra.

Antes da entrega do Ryugu, a JAXA trouxe pequenas amostras do astera³ide Itokawa em 2010 como parte da primeira missão de amostragem de astera³ides da história. Antes disso, em 2006, a NASA obteve uma pequena amostra do cometa Wild-2 como parte de sua missão Stardust. E a seguir, em 2023, o OSIRIS-REx da NASA retornara¡ pelo menos 12 ona§as, ou centenas de gramas, do astera³ide Bennu, que tem viajado pelo espaço e praticamente inalterado por bilhaµes de anos.

"Nosso objetivo final éentender como os compostos orga¢nicos se formaram no ambiente extraterrestre", disse Hiroshi Naraoka, professor de geoquímica da Universidade Kyushu em Fukuoka, Japa£o, e lider da equipe Hayabusa2 global que analisara¡ a composição orga¢nica de Ryugu. "Portanto, queremos analisar muitos compostos orga¢nicos, incluindo aminoa¡cidos, compostos de enxofre e compostos de nitrogaªnio, para construir uma história dos tipos de sa­ntese orga¢nica que acontecem nos astera³ides."

Depois de analisar a composição de Ryugu, os cientistas ira£o compara¡-lo a Bennu, o local de uma coleta de amostra extremamente bem-sucedida pelo OSIRIS-REx, que pousou brevemente nasuperfÍcie do astera³ide em 20 de outubro.

"Os dois astera³ides tem formas semelhantes, mas Bennu parece ter muito mais evidaªncias de águapassada e de compostos orga¢nicos", disse Dworkin, cujo laboratório também deve receber um danãcimo de ona§a, ou vários gramas, de Bennu. "Sera¡ muito interessante ver como eles se comparam, já que vieram de corpos diferentes de pais no cintura£o de astera³ides e tem histórias diferentes."

Analisarpartículas de astera³ide requer muita prática

Analisar a poeira de Ryugu seráum dos projetos mais exigentes que os astroquímicos de Goddard abordaram. Eles tera£o que trabalhar com uma quantidade minaºscula de amostra. Espera-se que Hayabusa2 não tenha coletado mais do que alguns gramas de poeira (cerca de seis gra£os de cafanã!) De Ryugu, embora isso seja muito mais material do que foi devolvido por Itokawa. Essa pequena quantidade serádispersa entre muitos cientistas, o que significa que Dworkin e seus colegas obtera£o apenas uma fração da amostra original - um pouco mais do que um floco de neve ta­pico.

"Estaremos lidando com lotes de amostra muito menores do que normalmente trabalhamos quando analisamos meteoritos", disse Eric T. Parker, astroqua­mico de Goddard que trabalha com Dworkin.

Parker disse que a equipe Goddard, em colaboração com colegas internacionais, vem praticando o trabalho com amostras minaºsculas hámais de um ano. Por exemplo, eles analisaram gra£os de poeira de um meteorito rico em carbono chamado Murchison. Então, eles usaram uma técnica idaªntica para analisar uma amostra sem nenhum material extraterrestre para ter certeza de que eles poderiam dizer a diferença entre os dois.

Depois que os cientistas de Goddard receberem pa³ de Ryugu, eles ira£o suspender aspartículas em uma solução aquosa dentro de um tubo de vidro. Eles então aquecera£o a solução atéa temperatura de águafervente, ou 212 graus Fahrenheit (100 graus Celsius), por 24 horas na tentativa de extrair quaisquer compostos orga¢nicos que possam se dissolver na a¡gua.

Os pesquisadores executara£o a solução por meio de poderosas ma¡quinas anala­ticas que separara£o as moléculas internas por forma e massa e identificara£o cada tipo.

"Com amostras realmente preciosas como Ryugu, éclaro que vocêpensa, 'Espero que este tubo de ensaio não quebre' ou 'Espero que essa reação acontea§a corretamente'", disse Hannah L. McLain, pesquisadora de Goddard na equipe de análise de Ryugu de Dworkin . "Mas, neste ponto, estabelecemos totalmente nossa técnica para garantir que nada possa dar errado e estamos ansiosos para analisar a amostra real."

 

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