METEORITOS A SONDA ESPACIAL DO HOMEM POBRE

METEORITOS A SONDA
ESPACIAL DO HOMEM POBRE
Profa. Dra. Maria Elizabeth Zucolotto
Setor de Meteorítica- Museu Nacional / UFRJ
www.meteoritos.kit.net
[email protected]
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 879...,)
Como chegam ?
Chuva de meteoros
Cada ano, a Terra varre até
~ 80.000 toneladas de
material extraterrestre desde
partículas microscópica até
grandes rochas
Fotografia do céu. As estrelas ficam
paradas e os meteoros fazem trilhas
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.
Tamanho dos meteoritos
<0,1mm
micrometeorito
Hoba West – Namibia – 60 Ton
METEORITOS, COMO CAEM?
St. Michael,
Finlândia 1910
Prambachkirchen
METEORITOS, COMO CAEM?
Jilin, China 1976
Peso: 1,9 ton.
Antes e depois da
escavação
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=
1/2mv2.
• Os corpos acima de 100
T chegam com EC ~ 100
MGT produzindo
crateras de impacto.
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
METEORITOS – Como são ?
Crosta de Fusão
Regmaglitos
Forma dos meteoritos
Orientados
Tucson ring
De que são feitos
feitos??
Pétreos:
- Condritos (olivina, piroxênio e ferro-
niquelífero.)
- Acondritos (olivina, piroxênio e plagioclásios)
Metálicos: Ferro-niquelífero (6-30%)
Mistos: ferro-niquelífero e silicatos (olivina e
piroxênio)
Bólidos
•
Australia - Samedi - 3/12/2005 - 20h47
Bólidos diurnos
•
(Espanha) Villalbeto de la Pena 4/01/2004 -17h47
Bólido do Canadá
Meteorito do Sudão
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
Freqüência das quedas de
meteorito em função do tamanho
Quanto perigosos são os
meteoritos?
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.
fatores.
Glanerbrug: Holanda, 7/04/1990, 18h32
Condrito, kg se fragmentou
ao se chocar com o telhado
Chamaram a polícia
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
Telhados
SaintSaint-Robert,
Robert, Quebec, Canada.
14/06/1994, 20h, 20 fragmentos
totalizando 25.4 kilograms foram
recuperados
Mihonoseki, Japão, 1992.
O meteorito foi parar dois pisos abaixo
New Orleans: USA, 23/09/2003
Uma única amostra de 19.25Kg
Acidentes com meteoritos
• Pelo menos 6 carros o mais
famoso é o de Peekskill em
9/11/92, 19h50
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
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 .
Pessoas
Sylacauga: Alabama 30/11/1954,
Sra. Hulitt Hodges por um meteorito
de 3,86 kg enquanto cochilava no sofá
Pessoas
Siobhan Cowton: 14 em Northallerton,
Inglaterra as 10h30 28/08/2002
Mbale, Uganda 14/02/1992
Parte Científica
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
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
Meteoritos diferenciados
Diferenciação Planetária
Diferenciação
A diferenciação planetária deram origem aos modelos planetários de
hoje com o Fe-Ni no núcleo e mantos e crostas rochosos .
Diferenciação Planetária
De onde vêm?
• A maioria dos meteoritos
vêm do cinturão dos
asteróides (>25.000), mas
temos meteoritos marcianos
(~35), lunares (~56) e
possivelmente cometares.
Cinturão dos Asteróides
•
Photograph of the bolide
resulting from the entry of
the Lost City, Oklahoma,
Os
poucos
stone meteorite (ordinary
meteoritos
chondrite) onque
January 3,
1970.
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.
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
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) .
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.
A exploração do sistema solar
Galileu trouxe uma
revolução para a
astronomia em
1609
Com o telescópio
pode-se ver as
crateras da Lua,
A ERA ESPACIAL
Galileo
Sputnik 1 em
1957
• Telescópio espacial HUBBLE
• Os astros ganharam
corpos
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
New Quebec, Canadá, 3,44 km
meteorítica.
Barringer, AZ, USA, 1,2 km
Vredefort, África do Sul, ~250 km - >2ba
Crateras de Impacto terrestres
~176
Entre os planetas terrestres, a Terra tem o menor número de crateras
Por quê ?
Superfícies dos Planetas Terrestres
Planetas Terrestres
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.
•
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),
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,
209 259-273 (2003). Presolar stardust in meteorites:
recent advances and scientific frontiers.
• 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.
Componentes orgânicos
nos meteoritos
Os meteoritos carbonáceos apresentam um grande
número de compostos carbônicos e hidrocarbonetos
O meteorito
Murchison
Origem da Vida
Os elementos primordiais para a origem da
vida podem ter sidos trazidos pelos
meteoritos carbonáceos
Evolução da Vida na Terra
Extinções
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.
Eras e extinções
Tunguska
30/06/1908
Tamanho do Objeto (metros)
Tempo médio entre
impactos na Terra (anos)
Cometa Shoemaker-Levy 9
Asteróides Próximos da Terra
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 5000.
Um deles passou a apenas 40.000 km da Terra junto aos satélites estacionários. (
Distância Terra Lua 300.000 km)
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)
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 NearEarth Objects (NEO’s) que possa atingir a Terra no futuro
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 90o
– Primeiros sinais de vida na Terra que se deram logo após a
resfriamento e forte bombardeamento
Formação do Sistema
Solar
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.
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).
 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