METEORITOS A SONDA ESPACIAL DO HOMEM POBRE

Transcrição

1 METEORITOS A SONDA ESPACIAL DO HOMEM POBRE Prof a. Dr a. Maria Elizabeth Zucolotto Setor de Meteorítica- Museu Nacional / UFRJ mezucolotto@globo.com

2 METEORITOS Definições Meteoritos: são fragmentos sólidos de objetos extra-terrestres que penetram a atmosfera terrestre e alcançam a superfície. O nome dos meteoritos é dado segundo o local em que foram recuperados (e.g. Angra dos Reis, Bendegó..) Existem locais onde muitos meteoritos são encontrados como Antártida e desertos, nesses casos recebem o nome das iniciais dos locais seguidos de números ( ALH84001, NWA ,)

3 Como chegam?

4 Chuva de meteoros Cada ano, a Terra varre até ~ toneladas de material extraterrestre desde partículas microscópica até grandes rochas Fotografia do céu. As estrelas ficam paradas e os meteoros fazem trilhas

5 Micrometeoritos Micrometeoritos podem ser recuperados do gêlo, onde praticamente não há deposição de material terrestre deste tamanho. Eles também podem ser recuperados dos sedimentos marinhos, pelos menos os queue são magnéticos. Micrometeoritos, ou esférulas cósmicas, são tipicamente <~ 1 mm, que caem na superfície após serem parcialmente ou totalmente fundidos.

6 Tamanho dos meteoritos micrometeorito <0,1mm Hoba West Namibia 60 Ton

7 METEORITOS, COMO CAEM? St. Michael, Finlândia 1910 Prambachkirchen

8 METEORITOS, COMO CAEM? Jilin, China 1976 Peso: 1,9 ton. Antes e depois da escavação

9 Efeitos sobre a massa na Terra Corpos de até 1 tonelada são totalmente freados na atmosfera. Corpos maiores que 10 T retém parte de sua velocidade cósmica, que pode ser de 11 a 70 km/s. Como a EC= 1/2mv 2. Os corpos acima de 100 T chegam com EC ~ 100 MGT produzindo crateras de impacto.

10 Crateras meteoríticas As crateras só se formam quando os meteoritos são maiores que 100 Toneladas New Quebec, Canadá, 3,44 km Barringer, AZ, USA, 1,2 km Pretória, África do Sul, 1,13 km

11 METEORITOS Como são? Crosta de Fusão Regmaglitos

12 Forma dos meteoritos Orientados Tucson ring

13 De que são feitos? Pétreos: - Condritos (olivina, piroxênio e ferroniquelífero.) - Acondritos (olivina, piroxênio e plagioclásios) Metálicos: Ferro-niquelífero (6-30%) Mistos: ferro-niquelífero e silicatos (olivina e piroxênio)

14 Bólidos Australia - Samedi - 3/12/ h47

15 Bólidos diurnos (Espanha) Villalbeto de la Pena 4/01/ h47

16 Bólido do Canadá

17 Meteorito do Sudão

18

19 This space-based view of the Nubian Desert shows altitude in kilometers (in white circles) and meteor locations in red. Image courtesy NASA Ames/SETI/JPL

20 Freqüência das quedas de meteorito em função do tamanho

21 Quanto perigosos são os meteoritos?

22 Quais as possibilidades de sermos atingidos por meteoritos? Irá depender da taxa anual de quedas de meteoritos que depende de fatores como: distribuição de corpos na redondeza da Terra, do número e distribuição da população mundial além de outros fatores.

23 Glanerbrug: Holanda, 7/04/1990, 18h32 Condrito, kg se fragmentou ao se chocar com o telhado Chamaram a polícia

24 Auckland, Nova Zelandia, 13/06/2004, 14h,17 Condrito 1,3 kg atingiu a casa de Brenda Archer passando o telhado atingindo o sofá e rolando para o computador

25 Telhados Saint-Robert Robert,, Quebec, Canada. 14/06/1994, 20h, 20 fragmentos totalizando 25.4 kilograms foram recuperados Mihonoseki, Japão, O meteorito foi parar dois pisos abaixo

26 New Orleans: USA, 23/09/2003 Uma única amostra de 19.25Kg

27 Acidentes com meteoritos Pelo menos 6 carros o mais famoso é o de Peekskill em 9/11/92, 19h50

28 Animais Pelo menos 6 animais foram atingidos por meteoritos O caso mais célebre é o do cachorro morto pelo meteorito marciano, Nakhla no Egito em 1911

29 Animais Macau, RN, Brasil, 11/11/1836, as 5h00, uma chuva de meteoritos acertou em telhados e matou várias vacas VALERA, Venezuela, 15/12/1972 a tarde, matou uma vaca 38, 8 e 4 kg.

30 Pessoas Sylacauga: Alabama 30/11/1954, Sra. Hulitt Hodges por um meteorito de 3,86 kg enquanto cochilava no sofá

31 Pessoas Siobhan Cowton: 14 em Northallerton, Inglaterra as 10h30 28/08/2002 Mbale, Uganda 14/02/1992

32 Parte Científica

33 Côndrulos Se resfriaram rapidamente de T> 1800 K Se fomaram na presença de gas e poeira. Os côndrulos parecem ter se formado da fusão e resfriamento direto da nuvem proto solar. Os condritos são aglomerados de côndrulos e fragmentos de côndrulos por vezes permeados por matriz vítrea

34 Meteoritos primitivos: os condritos Os condritos são meteoritos pétreos formados da condensação primitiva do sistema solar, de materiais não diferenciados, que deram origem aos planetas. Possuem composição bem próxima a do Sol

35 Meteoritos diferenciados

36 Diferenciação Planetária

37 Diferenciação A diferenciação planetária deram origem aos modelos planetários de hoje com o Fe-Ni no núcleo e mantos e crostas rochosos.

38 Diferenciação Planetária

39 A maioria dos meteoritos vêm do cinturão dos asteróides (>25.000), mas temos meteoritos marcianos (~35), lunares (~56) e possivelmente cometares. De onde vêm?

40 Cinturão dos Asteróides Photograph of the bolide resulting from the entry of the Lost City, Oklahoma, stone meteorite (ordinary chondrite) on January 3, Os poucos meteoritos que tiveram suas órbitas calculadas vieram do cinturão dos asteróides e são todos condritos. Medindo-se o espectro dos asteróides e comparando os com os meteoritos, nota-se que muitos meteoritos vem dos asteróides.

41 Meteoritos Lunares Basaltos cistalinos dos mares. Brechas mistas mar/terrea altas Brechas regolíticas das terras altas Brechas de impacto das terras altas. Brechas e fundidos de impacto Composição isotópica do oxigênio é a mesma da Terra NWA 773

42 Meteoritos Marcianos ~35 meteoritos marcianos Chamados SNC- Shergottitos Nakhlitos Chassignoto + Orthopyroxenitos Rochas vulcânicas & plutônicas Com idade de recristalização recente 1.3 Ga & ~180 Ma Composição de isótopos de oxigênio e gases nobres similar da atmosfera marciana. Zagami Shergottito - Augita (cristais de piroxênio alongados).

43 Meteoritos de cometas? Embora não tenha caido nenhum meteorito comprovadamente ligado aos cometas, (ex. De chuvas de meteoros), os condritos carbonáceos possuem composição muito semelhante aos cometas, podendo ter origem cometária.

44 A exploração do sistema solar Galileu trouxe uma revolução para a astronomia em 1609 Com o telescópio pode-se ver as crateras da Lua, Galileo A ERA ESPACIAL Sputnik 1 em 1957 Telescópio espacial HUBBLE

45 Os astros ganharam corpos

46

47 Crateras meteoríticas na Terra A Meteor crater foi descoberta por volta de 1870 e acreditavam ser mais uma cratera de um extinto vulcão, a diferença estava em que ela era circundada de meteoritos. Somente na década de 1920 Barringer supôs que pudesse se tratar de uma cratera meteorítica. New Quebec, Canadá, 3,44 km Barringer, AZ, USA, 1,2 km Vredefort, África do Sul, ~250 km - >2ba

48 Crateras de Impacto terrestres ~176 Entre os planetas terrestres, a Terra tem o menor número de crateras Por quê?

49 Superfícies dos Planetas Terrestres

50 Planetas Terrestres

51 As Superfícies Planetárias Após a consolidação das superfícies dos planetas ~4.5b.a estes continuaram a ser bombardeados pelo restante do material cósmicos dos mais variados tamanhos. A taxa de impacto diminuiu exponencialmente, até valores próximos aos de hoje a cerca de 3 b.a.

52 O estudo dos meteoritos primitivos nos permite saber quais eram as condições no sistema solar na época de sua formação, pois se mantiveram imutáveis por 4,567 b.a. O estudo dos meteoritos diferenciados é o único meio de se obter amostras desde a superfície até o núcleo dos planetas terrestres. Além disso, os meteoritos não diferenciados conservaram grãos présolares ( carbeto de silício, óxido de alumínio, os CAIs),

53 Grãos pré-solares Embidos nos condritos os grãos pré-solares que são anteriores a formação do sistema solar e se originaram em algum lugar da galaxia. Larry R. Nittler, Earth and Planetary Science Letters, (2003). Presolar stardust in meteorites: recent advances and scientific frontiers.

54

55 Com equipamentos sofisticados, pode-se determinar a composição isotópica desses grãos e com isso saber o que aconteceu no interior de estrelas que estão mortas há seis, oito bilhões de anos. Estes dados são de estrema importância para os físicos teóricos que estudam esses processos estelares.

56 Componentes orgânicos nos meteoritos Os meteoritos carbonáceos apresentam um grande número de compostos carbônicos e hidrocarbonetos O meteorito Murchison

57 Origem da Vida Os elementos primordiais para a origem da vida podem ter sidos trazidos pelos meteoritos carbonáceos

58 Evolução da Vida na Terra

59 Extinções

60 Extinção do K/T Há 65 milhões de anos atrás, a Terra experimentou um evento global de extinção em massa: quando os dinossauros desapareceram Esta extinção define a fronteira entre os períodos geológico Cretáceo e Terciário (abreviado como K/T), uma larga escala entre as eras Mesozoico e o Cenozoico.

61 Eras e extinções

62 Tunguska 30/06/1908

63 Tamanho do Objeto (metros) Tempo médio entre impactos na Terra (anos)

64 Cometa Shoemaker-Levy 9

65 Asteróides Próximos da Terra

66 Objetos que podem colidir com a Terra Após o incidente do cometa Shoemaker-Levy 9 com Júpiter a ciência teve a prova que os impactos cósmicos ainda acontecem. Em 1995 começou uma busca aos asteróides que passam próximo da Terra e até hoje já foram identificados mais de Um deles passou a apenas km da Terra junto aos satélites estacionários. ( Distância Terra Lua km)

67 Os pontos principais são: Meteoritos Cada ano a Terra varre ~80,000 toneladas de material extraterrestre. Alguns são fragmentos da Lua, Marte, Vesta, asteróides em geral e possivelmente de cometas. Meteoritos foram partidos dos corpos parentais Os meteoritos mais antigos (condritos) contém restos da poeira interstelar, minúsculos diamantes formados durante as explosões de supernovas, moléculas orgânicas e amino ácidos (blocos construtores da vida)

68 Os pontos principais das colisões cósmicas As colisões cósmicas foram as regras principais na evolução do sistema solar. Os planetas se formaram a partir de agregação de planetesimais. A formação da Lua, a inclinação de Vênus e Urano, a composição de Mercúrio. Também participaram da evolução da Terra Inclinação do eixo Extinção em Massa (dinosauros, outros) Colisões históricas derivadas feições de crateras Probabilidade de impactos catastróficos uma a cada cem milhões de anos Interesse em acompanhar o percurso de todos os Near- Earth Objects (NEO s) que possa atingir a Terra no futuro

69 Regras das colisões cósmicas na evolução do sistema solar Fases iniciais (4.5 bilhões de anos): formação planetária Planetesimais: colisão ou acresção. Formação da Lua por colisão com a Terra Remoção de parte da crosta de Mercúrio por colisão. Colisão fez Vênus rotacionar ao contrário Também a Rotação de Urano a 90 o Primeiros sinais de vida na Terra que se deram logo após a resfriamento e forte bombardeamento

70 Formação do Sistema Solar

71 Formação do Sistema Solar estrelas AGB Alguns meteoritos apresentam registro isotópico de eventos astrofísicos que antecederam a nébula solar, Nucleossínteses típicas de estrelas tipo "nova", "supernova" e AGB (gigante assintótico) que quando morrem explodem, espalhando seus gases, bem como partículas de poeira. Algumas vezes, esse material cria nuvens moleculares que podem colapsar gerando calor intenso em seu interior e formando uma nova estrela no centro, além de planetas, asteróides e cometas mais para fora, onde a nuvem é um pouco mais fria.

72 O porquê da sonda espacial; do homem pobre? O conhecimento do que aconteceu no processo de formação do sistema solar vem dos meteoritos. Os meteoritos estiveram presentes em todas as etapas da formação do sistema solar. Temos meteoritos primitivos (restos da aglomeração primordial da nuvem e fragmentos de corpos não diferenciados), meteoritos diferenciados (representantes da crosta, manto e núcleo de corpos maiores como os planetas).

73 E isso tudo nos chega de graça aqui na Terra em qualquer lugar, Por que não aproveitar para estuda-los? Alguns países gastam bilhões de dólares nos projetos espaciais, outros não gastam nada e nem aproveitam as informações que os meteoritos podem trazer ou deixam que estes tesouros sejam vendidos a comerciantes que lucram com este comércio

74