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Como o sol infantil se formou? Cientistas obtêm novos insights surpreendentes sobre poeira espacial de 4,6 bilhões de anos
Novas pesquisas sugerem que a poeira dos meteoritos contém um “registro fóssil” que remonta à formação do Sol. A investigação revela que o magnetismo desempenhou um papel muito maior no nascimento do sistema solar do que se suspeitava anteriormente.
Há cerca de 4,6 bilhões de anos, o sistema solar era uma nuvem de gás e poeira, conhecida como nebulosa solar. Ao longo dos milhões de anos seguintes, esta nuvem começou a achatar-se, formando um anel ou toro em forma de donut com uma estrela em crescimento reunindo massa no seu núcleo. Eventualmente, planetas se formariam dentro deste chamado disco protoplanetário.
Os cientistas sempre teorizaram que gravidade foi o principal escultor desta época inicial. Mas o novo estudo sugere que a gravidade teve grande ajuda do magnetismo. A assinatura deste artista cósmico adicional foi encontrada dentro de grãos de poeira selados em DOM 08006, um meteorito recuperado da Antártica em 2008.
Os grãos encontrados pela equipe são inclusões ricas em cálcio e alumínio (CAIs), que se acredita terem se formado durante os primeiros 200 mil anos do Sistema Solar. Isso potencialmente as torna as amostras mais antigas de material do sistema solar já vistas.
“Sabemos que são as coisas mais antigas que temos do início do sistema solar”, disse o líder da equipe Cauê Borlina, da Purdue University. disse em um comunicado. “Mas os CAIs são muito complexos e não são todos iguais, mesmo dentro de um pedaço de 1 milímetro do meteorito. Portanto, temos que identificar cuidadosamente de que tipos são.”
Estes CAIs indicaram que existia um campo magnético no sistema proto-solar mesmo durante a sua fase de nebulosa solar. Este campo magnético teria sido mais forte do que Magnetosfera da Terra e, como tal, teria influenciado o achatamento da nebulosa solar.
“Esta transição, de uma nuvem esférica para um disco protoplanetário, é um dos eventos mais significativos em toda a história do sistema solar”, disse Benjamin Weiss, membro da equipe, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), no mesmo comunicado. “Há muito que se teoriza que a gravidade causou isto, mas as nossas medições mostram que o magnetismo provavelmente desempenhou um papel.”
Uma nova versão do magnetismo inicial do sistema solar
No sistema solar recém-formado, um campo magnético teria sido gerado quando partículas carregadas foram enviadas girando através da nuvem de gás e poeira em colapso que deu origem o sol. Este plasma teria então sustentado esse campo.
Como tal, esse magnetismo deve ter afetado o material da nebulosa solar que se tornaria o sistema solar. Por essa razão, a equipe argumentou que a força deste campo deveria ser “fixada” nos materiais da época como magnetização remanente. Este assunto poderá chegar a Terra em meteoritos.
Na verdade, os mesmos cientistas que conduziram esta pesquisa encontraram anteriormente evidências de um campo magnético que existia há 2 milhões de anos na formação do sistema solar, transformado em meteoritos. Esta é uma descoberta impressionante e importante, porque este campo magnético teria ajudado a formar planetas como a Terra – mas o Sol já existia nessa altura. Assim, a equipe estava atrás de um campo magnético anterior, anterior à nossa estrela.
“Hoje em dia, as pessoas não debatem se o magnetismo está presente quando os planetas estão se formando. Mas o debate gira em torno do início do sistema solar, antes da formação dos planetas, quando há apenas um disco”, disse Borlina. “É aí que o debate ainda reside e é onde estamos operando agora.”
DOM 08006 é um dos meteoritos mais intocados ou “primitivos” já descobertos, retendo e preservando materiais, incluindo CAIs, como eram quando o sol estava se formando.
“Outros meteoritos passaram por muitos processos diferentes ao longo deste História de 4,5 bilhões de anos“, disse Weiss. “Eles foram formados na nebulosa solar, depois adicionados a corpos com água, depois foram destruídos, movidos para o cinturão de asteróidese então pousou aqui. Mas de alguma forma, o DOM sofreu menos alterações do que qualquer outro meteorito.”
Se existisse um campo magnético durante o estágio inicial do sistema solar, ele deveria ser observável na matéria que compõe o DOM 08006.
A equipe conseguiu isolar e identificar um punhado de CAIs que continham minerais inerentemente magnéticos, como o ferro, que testaram para medir qualquer magnetismo que tivessem retido.
Estudando esses grãos, os pesquisadores encontraram evidências de um campo magnético 12 vezes mais forte que o da Terra. Eles pensam que este campo magnético pode ter desempenhado um papel crucial na evolução do sistema solar.
“Acreditamos que estes tipos de campos magnéticos estavam ajudando a mover o gás do disco protoplanetário para dentro, em direção a esta estrela central, o Sol”, disse Borlina. “A gravidade também desempenha um papel. Mas agora estamos a mostrar que, se quisermos compreender completamente como o Sol e os planetas se formaram, devemos incluir campos magnéticos nos ingredientes que os compõem.”
O novo estudo foi publicado em 7 de agosto na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
