Tomografia computorizada revela água escondida no meteorito marciano NWA 7034 (Beleza Negra)

Novas ferramentas costumam abrir caminhos para novas descobertas científicas. Por isso, quando uma tecnologia não destrutiva se torna acessível e madura, é questão de tempo até que cientistas planetários a apliquem em materiais raros - e poucos são tão valiosos quanto meteoritos vindos de Marte.

Um estudo em pré-publicação no arXiv, liderado por Estrid Naver, da Universidade Técnica da Dinamarca, e colaboradores, apresenta a aplicação de duas dessas técnicas recentes no meteorito NWA 7034, mundialmente conhecido pelo apelido Beleza Negra.

Por que a Beleza Negra (NWA 7034) é tão especial?

Boa parte da notoriedade da Beleza Negra vem da sua origem: trata-se de um fragmento de Marte que chegou à Terra, muito provavelmente lançado ao espaço após um impacto de grandes proporções no Planeta Vermelho. O meteorito reúne material com cerca de 4,48 mil milhões de anos, o que o coloca entre os pedaços mais antigos de Marte já identificados no Sistema Solar. E, além do valor científico, o aspeto é marcante - daí o nome.

Historicamente, porém, estudar esta “obra-prima” teve um preço: muitas análises exigiam cortar porções do meteorito. Em seguida, esses fragmentos eram triturados ou dissolvidos para libertar e medir os seus componentes. Em amostras tão raras, cada milímetro conta.

Tomografia computorizada (TC): ver por dentro sem destruir

Hoje, existe uma alternativa mais cuidadosa: a tomografia computorizada (TC), que permite observar a estrutura interna de um objeto sem o danificar.

De forma geral, há dois tipos de tomografia relevantes neste contexto:

• TC por raios X: a mais comum, inclusive em hospitais e clínicas. É particularmente eficiente para destacar materiais pesados e densos, como os que contêm ferro ou titânio.
• TC por nêutrons: menos difundida, mas muito poderosa para certos alvos. Em vez de raios X, usa nêutrons para atravessar a amostra. Os contrastes obtidos podem variar bastante, porém esta técnica tende a penetrar bem materiais densos e, sobretudo, é excelente para identificar hidrogénio - um elemento essencial quando se quer rastrear água.

O que as TC por raios X e por nêutrons encontraram na Beleza Negra?

No artigo, a equipa combina TC por raios X e TC por nêutrons para examinar a Beleza Negra de modo não destrutivo e avaliar o que ela “guardava” internamente. Embora a abordagem preserve o material, os autores trabalharam com uma amostra pequena do meteorito - previamente polida -, aproximadamente do tamanho de uma unha.

Ao analisar esse fragmento, os investigadores observaram a presença de clastos. Em geologia, clasto é um termo para designar um pequeno fragmento de rocha incorporado dentro de uma rocha maior. Isso, por si só, não surpreende: há décadas se sabe que a Beleza Negra é composta por clastos, algo coerente com um cenário de impacto em Marte que mistura e “solda” materiais distintos.

A novidade, porém, não foi a existência de clastos - e sim o tipo específico que as tomografias evidenciaram.

Clastos de oxihidróxido de ferro rico em hidrogénio (H-Fe-ox) na Beleza Negra (NWA 7034)

As imagens revelaram clastos descritos como oxihidróxido de ferro rico em hidrogénio, abreviados no estudo como H-Fe-ox. Esses agrupamentos ricos em hidrogénio corresponderam a cerca de 0,4% do volume da amostra analisada.

À primeira vista, 0,4% parece pouco. No entanto, ao considerar a química interna do meteorito, esses pequenos clastos podem concentrar até cerca de 11% do conteúdo total de água presente no fragmento estudado.

Água em Marte: ligação com a cratera Jezero e o rover Perseverance

Estimativas anteriores indicam que a Beleza Negra contém por volta de 6.000 partes por milhão (ppm) de água, um valor notavelmente alto para material proveniente de um planeta que hoje apresenta tão pouca água à superfície. Mais importante ainda: os resultados encaixam-se bem com a identificação de amostras associadas a água na cratera Jezero, investigada pelo rover Perseverance.

Mesmo vindo de uma região marciana diferente daquela de onde provêm as amostras do rover, o paralelismo entre os sinais indica que, há milhares de milhões de anos, existiu água disseminada e provavelmente líquida em áreas amplas da superfície de Marte.

Um “retorno de amostras” natural - e o que a TC pode fazer no futuro

A Beleza Negra funciona, na prática, como uma missão de retorno de amostras em forma de rocha: um pedaço de Marte que já chegou até nós. Por isso, os autores também destacam um ponto estratégico: estas mesmas técnicas de tomografia computorizada seriam ideais para analisar amostras vindas de uma futura missão de retorno de amostras de Marte. Um benefício adicional é que as TC conseguem “enxergar através” do invólucro de titânio que pode acondicionar materiais recolhidos, permitindo triagem e planeamento sem abrir recipientes.

Com o recente cancelamento desse programa, no entanto, pode demorar bastante até que novas amostras planetárias diretas sejam examinadas na Terra com todo o arsenal de ferramentas modernas disponível.

Ainda assim, existe uma missão chinesa de retorno de amostras planeada, o que mantém viva a possibilidade de termos materiais inéditos para análises avançadas num prazo menor do que o temido.

Por que estas técnicas não destrutivas são decisivas para meteoritos marcianos

Além de preservar peças raras, a TC ajuda a orientar investigações subsequentes: ao mapear volumes internos, é possível escolher com precisão onde medir, onde evitar e, se for inevitável amostrar, onde cortar com o mínimo de perda. Em meteoritos marcianos, isto pode significar a diferença entre esgotar um fragmento valioso e obter uma caracterização completa com preservação quase total.

Outra vantagem é a comparabilidade: ao criar modelos tridimensionais detalhados, equipas diferentes podem discutir as mesmas estruturas internas e cruzar resultados com outras técnicas (por exemplo, espectroscopia e análises mineralógicas), reduzindo incertezas e aumentando a reprodutibilidade.

Até que novas amostras cheguem por missões dedicadas, aplicar testes não destrutivos semelhantes a outros meteoritos de Marte parece um uso inteligente de equipamento e conhecimento já existentes. Se este trabalho for um indicador, ainda há muito por descobrir no interior de rochas que, à primeira vista, parecem “apenas” pedras escuras - mas que, por dentro, guardam pistas sobre a história da água em Marte.

Este artigo foi originalmente publicado pelo Universe Today. Leia o artigo original.