Embora os cientistas tenham uma compreensão geral sólida sobre como o sistema solar se formou, muitos detalhes ainda são incertos. Uma das questões mais significativas diz respeito a como a Terra adquiriu tanta água. Acreditava-se há muito tempo que asteroides ricos em carbono, como Ryugu, formados a partir de gelo e poeira nas regiões externas do sistema solar, foram fornecedores cruciais de água para nosso planeta. A missão de 2018 da Hayabusa2 a Ryugu marcou a primeira vez que um asteroide desse tipo foi observado de perto e amostrado diretamente. A missão trouxe de volta pequenos fragmentos de rocha e poeira para a Terra, oferecendo aos pesquisadores uma rara oportunidade de preencher lacunas na história inicial de nosso planeta.

“Descobrimos que Ryugu preservou um registro primitivo da atividade da água, evidências de que fluidos passaram pelas suas rochas muito mais tarde do que esperávamos,” disse o Professor Associado Tsuyoshi Iizuka do Departamento de Ciência da Terra e Planetária da Universidade de Tóquio. “Isso transforma a nossa percepção sobre o destino a longo prazo da água em asteroides. A água permaneceu por muito tempo e não foi consumida tão rapidamente quanto pensávamos.”

A chave para essa descoberta reside nos isótopos de lutécio (Lu) e háfnio (Hf), elementos que formam um relógio radioativo natural através da decaída de ¹⁷⁶Lu em ¹⁷⁶Hf. Ao analisar suas proporções nas amostras de Ryugu, os pesquisadores esperavam determinar a idade do asteroide de maneira simples. No entanto, encontraram níveis muito mais altos de ¹⁷⁶Hf em comparação com ¹⁷⁶Lu do que o previsto. Esse desequilíbrio incomum sugeriu que água líquida havia penetrado nas rochas, efetivamente lixiviando o lutécio delas.

“Pensávamos que o registro químico de Ryugu seria semelhante a certos meteoritos já estudados na Terra,” disse Iizuka. “Mas os resultados foram completamente diferentes. Isso significou que tivemos que descartar cuidadosamente outras explicações possíveis e eventualmente concluímos que o sistema Lu-Hf foi perturbado por um fluxo tardio de fluidos. O gatilho mais provável foi um impacto em um asteroide maior, progenitor de Ryugu, que fraturou a rocha e derreteu gelo enterrado, permitindo que água líquida se percolasse pelo corpo. Foi uma verdadeira surpresa! Esse evento de impacto pode também ser responsável pela desintegração do corpo progenitor para formar Ryugu.”

As implicações do estudo são amplas. Sugere que asteroides ricos em carbono poderiam ter armazenado e fornecido muito mais água à Terra do que os cientistas supunham anteriormente. O asteroide pai de Ryugu parece ter retido água congelada por mais de um bilhão de anos, o que significa que corpos semelhantes colidindo com a jovem Terra podem ter fornecido de duas a três vezes mais água do que os modelos atuais estimam. Esses impactos podem ter desempenhado um papel fundamental na formação dos oceanos e da atmosfera primordiais.

“A ideia de que objetos semelhantes a Ryugu mantiveram gelo por tanto tempo é notável,” disse Iizuka. “Isso sugere que os blocos de construção da Terra eram muito mais úmidos do que imaginávamos. Isso nos obriga a repensar as condições iniciais do sistema hídrico do nosso planeta. Embora seja cedo demais para afirmar com certeza, minha equipe e outros podem expandir essa pesquisa para esclarecer questões, incluindo como e quando nossa Terra se tornou habitável.”

A Hayabusa2 trouxe de volta apenas alguns gramas de material. Com muitos pesquisadores desejando realizar testes, cada experimento pôde usar apenas algumas dezenas de miligramas, frações de um grão de arroz. Para maximizar as informações obtidas, a equipe desenvolveu métodos sofisticados para separar elementos e analisar isótopos com precisão extraordinária, aproveitando ao máximo as técnicas analíticas geoc químicas atuais.

“Nosso pequeno tamanho de amostra foi um grande desafio,” recordou Iizuka. “Precisamos criar novos métodos químicos que minimizassem a perda de elementos enquanto isolávamos múltiplos elementos do mesmo fragmento. Sem isso, nunca teríamos conseguido detectar sinais tão sutis da atividade tardia de fluidos.”

Os pesquisadores também planejam estudar veios de fosfato dentro das amostras de Ryugu para determinar idades mais precisas do fluxo tardio de fluidos. Eles também vão comparar seus resultados com as amostras coletadas pela NASA do asteroide Bennu pela sonda OSIRIS-REx, para verificar se uma atividade hídrica semelhante também pode ter ocorrido lá ou se foi algo único para Ryugu. Eventualmente, Iizuka e colegas esperam rastrear como a água foi armazenada, mobilizada e finalmente entregue à Terra, uma narrativa que continua a moldar nossa compreensão sobre a habitabilidade planetária.

Financiamento: Este trabalho foi apoiado por subsídios KAKENHI da Sociedade do Japão para a Promoção da Ciência (21KK0057, 22H00170).