Em um novo estudo de laboratório das atmosferas iniciais de planetas rochosos semelhantes à Terra, pesquisadores da Universidade da Califórnia aqueceram amostras de um meteorito primordial em um forno de alta temperatura e analisaram os gases que se formaram.
Os resultados sugerem que as atmosferas iniciais dos planetas terrestres podem diferir significativamente de muitas suposições comuns usadas em modelos teóricos de atmosferas planetárias. Esta informação será importante quando começarmos a observar as atmosferas dos exoplanetas com novos telescópios e instrumentos avançados.
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Acredita-se que as primeiras atmosferas dos planetas rochosos se formaram principalmente a partir de gases liberados da superfície do planeta como resultado do intenso aquecimento durante o acúmulo de blocos de construção planetários e, posteriormente, da atividade vulcânica nos estágios iniciais do desenvolvimento do planeta. À medida que os blocos de construção de um planeta se juntam, o material aquece e os gases são formados, e se o planeta for grande o suficiente, os gases ficarão presos como uma atmosfera. Os cientistas estão tentando simular em laboratório esse processo muito precoce de formação da atmosfera do planeta.
Os pesquisadores analisaram três meteoritos conhecidos como condritos carbonáceos do tipo CM, cuja composição é considerada representativa do material a partir do qual o Sol e os planetas se formaram. Os condritos diferem de outros tipos de meteoritos, pois não aquecem o suficiente para derreter, de modo que contêm alguns dos componentes mais primitivos que podem nos informar sobre a composição do sistema solar quando os planetas se formaram.
Trabalhando com cientistas de materiais do Departamento de Física, os pesquisadores instalaram um forno conectado a um espectrômetro de massa e um sistema de vácuo. Quando as amostras de meteoritos foram aquecidas a 1200°C, o sistema analisou os gases voláteis que se formam a partir dos minerais na amostra. O vapor de água foi o gás predominante com quantidades significativas de monóxido de carbono e dióxido de carbono, e quantidades menores de hidrogênio e sulfeto de hidrogênio também foram liberadas.
Segundo especialistas, os modelos de atmosferas planetárias geralmente assumem uma composição semelhante à do Sol e, portanto, é dominada por hidrogênio e hélio. "No entanto, com base na desgaseificação do meteorito, seria de esperar que o vapor de água fosse o gás predominante, seguido pelo monóxido de carbono e dióxido de carbono", dizem eles. "Usar a composição solar é normal para grandes planetas do tamanho de Júpiter que obtêm suas atmosferas da nebulosa solar, mas acredita-se que planetas menores obtenham suas atmosferas mais pela liberação de gases.
Os pesquisadores compararam seus resultados com as previsões dos modelos de equilíbrio químico com base na composição dos meteoritos: “Qualitativamente, obtemos resultados muito semelhantes ao que os modelos de equilíbrio químico prevêem, o que deve ser destacado, mas também existem algumas diferenças. Experimentos são necessários para ver o que realmente acontece na prática. Queremos fazer isso para uma ampla variedade de meteoritos para fornecer melhores restrições para modelos teóricos de atmosferas de exoplanetas."
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