O que fireballs e meteoritos nos dizem sobre a origem deles?

meteoritesA maior parte do nosso conhecimento atual sobre a origem de meteoroides vem de estudos fotográficos dos fireballs (meteoros de magnitude < – 4) realizados nos últimos 50 anos ou mais.  Isso pode parecer um longo tempo, mas bons dados só foram coletados de aproximadamente 800 fireballs até hoje. Desses, somente 4 foram recuperados no chão como meteorito. Um meteorito proveniente de um fireball é muito raro e deve ter magnitude de pelo menos -8 para ter massa suficiente a ponto de sobreviver ao evento. Mesmo com uma foto de qualidade ou vídeo da trajetória, ainda seria como achar uma agulha num palheiro uma vez que o meteorito chegou no chão. Ao todo, quedas sem registro de vídeo ou foto (somente com testemunhas oculares) resultaram em aproximadamente apenas 900 achados de meteorito.

O estudo dos corpos parentais de meteoroides, que são os cometas e asteroides, têm tido maior sucesso usando sondas espaciais e telescópios no infravermelho para aumentar nosso conhecimento acerca desses objetos. O que encontramos é que, ao invés de diferenças distintas entre esses dois pequenos membros do Sistema Solar, existe um espectro inteiro de corpos parentais, variando de cometas de baixa densidade a asteroides grandes e diferenciados. As similaridades entre asteroides e cometas se tornou mais aparente pela descoberta de coma (um fenômeno cometário bem distinto) ao redor do asteroide Quíron, quando em seu periélio.

Atualmente, corpos parentais de meteoroides são divididos nas seguintes classes:

Cometas:

De longe o maior contribuidor, meteoroides cometários formam cerca de 95% de toda a população de meteoros, e abrangem praticamente TODA a população das chuvas de meteoros. Esses corpos parentais são compostos de metano congelado (CH4), amônia (NH3), água (H2O), e alguns gases comuns (como dióxido de carbono, CO2), traços de carbono e outros materiais. Quando um cometa em sua órbita passa próximo ao Sol, a superfície exposta ao Sol é vaporizada e perdida na forma de uma cauda espetacular, perdendo grandes pedaços de agregados de poeira e outros materiais não voláteis.

Esses meteoroides cometários fresquinhos e recém-nascidos, normalmente chamados de “bolas de poeira”, continuarão a seguir (aproximadamente) a órbita de seu cometa-pai, formando uma corrente de meteoroides.

De acordo com estudos fotográficos de fireballs, meteoroides cometários possuem densidade extremamente baixa, aproximadamente 0.8 gramas/centímetro cúbico para uma classe IIIA de fireballs, e 0.3 gramas/centímetro cúbico para clase IIIB.

Essa composição é tão frágil e vaporiza tão facilmente ao entrarem na atmosfera da Terra, que são chamados de materiais quebradiços (do inglês “friable material”). Esses meteoroides não têm praticamente chance alguma de chegarem ao chão a não ser que um pedaço bem grande do cometa esteja entrando na atmosfera, e nesse caso ele muito provavelmente explodiria em algum ponto de suas trajetória, graças ao estresse mecânico e térmico.

Asteroides não-diferenciados:

Esses corpos parentais são os menores asteroides, feitos de materiais mais densos e menos voláteis do que os cometas. Meteoroides pequenos como esses são produtos de colisões. Essa classe de corpos parentais geram aproximadamente 5% de toda a população de meteoros, geralmente chamados de “esporádicos” e nunca fazendo parte de uma chuva de meteoros.  Eles conseguem atravessar a atmosfera, e como meteoritos eles compõem aproximadamente 84% das quedas.

Meteoritos rochosos provenientes desses corpos parentais são chamados de Condritos, graças aos nódulos esféricos achados em suas estruturas, chamados de Côndrulos. Meteoritos Condríticos fazem parte de dois grupos maiores:

O primeiro grupo, fireball de Classe II, são os condritos ricos em carbono, ou Condritos Carbonáceos, que ajudam a criar a ponte entre cometas e asteroides. Eles compõem cerca de 4% de todas as quedas, e têm densidades de cerca de 2 gramas/centímetro cúbico. São caracterizados pela presença de 2% ou mais de carbono, parcialmente presentes como hidrocarbonetos complexos, e com uma quantidade considerável de hidrogênio (grupos hidroxila, OH-1, e água, H2O).

O segundo grupo, os fireballs de Classe I, são os chamados de Condritos Ordinários, compondo cerca de 80% das quedas. Possuem uma densidade média de 3.7 gramas/centímetro cúbico, e geralmente são divididos em dois grupos: Condritos de Olivina-Bronzita (com quantidades iguais de bronzita e olivina) e Olivina-Piroxênio (com menos piroxênio do que olivina).

Asteroides diferenciados

Esses asteroides são os maiores corpos parentais para meteoritos, mas geram somente uma pequena fração de toda a população de meteoros: menos do que 1%, não tendo nenhuma classificação de fireball. Contudo, graças à sua composição rígida, eles compõem aproximadamente 16% das quedas. Um asteroide diferenciado é um cujo tamanho é suficiente para gerar temperaturas internas altas o bastante para fundi-lo e estratificá-lo. Os materiais de maior densidade (basicamente o ferro) se agrupam no centro, os materiais mais leves como basalto e silicatos se acumulam nas camadas mais externas, com diversas camadas de diversas concentrações e materiais se mantendo no meio. Pequenos meteoroides desse tipo foram produzidos por colisões cósmicas espetaculares, quebrando até o núcleo de ferro do asteroide.

Os três grupos desses meteoros são:

  1. Acondritos (rochas de basalto/silicato sem côndrulos); com 3 a 4 gramas/centímetro cúbico de densidade, compondo cerca de 8% das quedas testemunhadas. Eles se formaram na camada externa do asteroide, em sua crosta.
  2. Siderólitos (ferro-rochosos ou mistos); com densidade de 5 a 7 gramas/centímetro cúbico, e compondo cerca de 2% das quedas testemunhadas. Eles compõem a fina camada entre o núcleo e as camadas mais externas do seu corpo parental. Geralmente consistem de cristais verdes, redondos e translúcidos de olivina dentro de uma matriz de ferro.
  3. Sideritos (ferro); com 7.9 gramas/centímetro cúbico, compõem cerca de 6% das quedas testemunhadas. Esses são os restos do núcleo de um asteroide diferenciado, e mostra sinais de resfriamento extremamente lento (1 a 10 oC a cada milhão de anos), e grande estresse por choque, provavelmente por conta de colisões. Esses meteoritos chegam tão facilmente ao chão que contabilizam 54%  de todos os meteoritos encontrados, apesar de comporem uma pequena porcentagem da população de meteoros.

Planetoides diferenciados:

Os meteoritos mais raros dentre todos são aqueles que (acredita-se) se originaram de grandes corpos diferenciados, como luas e planetas. Essas rochas acondríticas (basalto/silicato) provavelmente foram ejetadas da superfície de uma lua ou planeta, a partir do impacto de outro grande meteoroide. Uma subclasse de acondritos mostra composição bem similar com a nossa Lua, e acredita-se serem meteoritos lunares. Outra classe, os meteoritos SNC (Shergottitos-Nakhlitos-Chassignitos), acredita-se terem sido ejetados da crosta de Marte.

5Vi um meteoro muito brilhante. Alguém mais viu? Para quem devo comunicar isso?

A International Meteor Organization coleta relatos de fireballs do mundo todo para serem utilizados por nós e outras organizações. Aqueles que viram um meteoro brilhante são incentivados a nos comunicar. Se múltiplos avistamentos de um único evento puderem ser agrupados, às vezes é possível determinar a trajetória verdadeira do objeto em questão.

Se por acaso ver um desses momentos memoráveis, pedimos que relate-o para a International Meteor Organization, lembrando do maior número de detalhes possível. Isso inclui brilho, comprimento no céu, cor e duração. É muito útil que o observador note mentalmente o ponto de início e término do fireball (bola de fogo) em relação à constelação de fundo, ou a direção da bússola e a elevação angular acima do horizonte.

Texto adaptado da AMS (American Meteor Society)

Tradução: Leonardo Sattler

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