Anomalia magnética no Novo México revela uma assinatura invisível de impactos de meteoritos

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Cones de fragmentação na estrutura de impacto de Santa Fé. Créditos: Ikluft / Wikimedia.

Por Jacinta Bowler
Publicado na ScienceAlert

Os locais de impacto de meteoros podem parecer coisas fáceis de reconhecer, com crateras gigantes na superfície da Terra mostrando onde esses objetos distantes finalmente colidiram de forma violenta. Mas nem sempre é assim.

Às vezes, essas cicatrizes de impacto são curadas, disfarçadas por camadas de sujeira e vegetação, ou desgastadas novamente pelos elementos da natureza ao longo de vastas extensões de tempo. Agora, os cientistas descobriram uma maneira de detectar esses locais de impacto ocultos.

Pense em um grande pedaço de rocha espacial chegando perto de seu destino final na Terra. Os meteoroides podem entrar na atmosfera da Terra a uma velocidade de 72 quilômetros por segundos, mas eles começam a desacelerar conforme se movem através de nossa atmosfera relativamente densa.

A bela luz no céu quando um meteoro sobrevoa é devido à ‘ablação‘ – já que camadas e camadas do meteoroide são vaporizadas por meio de colisões de alta velocidade com moléculas de ar.

Então, se a rocha espacial chegar ao solo, ela colidirá com a Terra, criando cones de fragmentação, crateras de impacto e outros sinais reveladores de que um meteorito atingiu bem naquele lugar.

Este é um processo geológico intenso, com altas temperaturas, altas pressões e altas velocidades de partículas coincidentes. Uma das coisas que acontecem durante esse processo intenso é que o impacto forma plasma – um tipo de gás no qual os átomos são divididos em elétrons e íons positivos.

“Quando você tem um impacto, ele ocorre a uma velocidade tremenda”, disse o geólogo Gunther Kletetschka, da Universidade do Alaska Fairbanks, nos EUA. “E assim que há um contato com essa velocidade, há uma mudança da energia cinética em calor e vapor e plasma. Muitas pessoas entendem que há calor, talvez algum derretimento e evaporação, mas as pessoas não pensam no plasma”.

O que a equipe descobriu aqui foi que todo aquele plasma fez algo estranho com o magnetismo normal das rochas, deixando uma área de impacto onde o magnetismo era cerca de 10 vezes menor do que os níveis naturais de magnetização normalmente seriam.

A magnetização remanescente natural é a quantidade de magnetismo natural encontrada nas rochas ou outros sedimentos.

À medida que o sedimento da Terra gradualmente se juntava após ser depositado, os minúsculos grãos de metais magnéticos dentro dele se alinhavam ao longo das linhas do campo magnético do planeta. Esses grãos então permanecem presos em suas orientações dentro da rocha solidificada.

Esta é uma quantidade muito baixa de magnetização – cerca de 1-2 por cento do ‘nível de saturação’ da rocha, e você não pode perceber isso usando um ímã regular, mas está definitivamente lá e pode ser medido facilmente por equipamento geológico.

No entanto, quando uma onda de choque acontece – como no impacto de um meteorito – há uma perda de magnetismo, pois os grãos magnéticos recebem uma rajada notável de energia.

“A onda de choque fornece energia que excede a energia (>1 GPa para magnetita >50 GPa para hematita) necessária para bloquear a remanência magnética dentro de grãos magnéticos individuais”, escreveram os pesquisadores em um novo estudo.

Normalmente, a onda de choque passaria e as rochas voltariam ao seu nível original de magnetismo quase imediatamente. Mas, como a equipe descobriu na estrutura de impacto de Santa Fé de 1,2 bilhões de anos no Novo México, o magnetismo nunca voltou ao seu estado normal.

Em vez disso – eles sugerem – o plasma criou um ‘escudo magnético’ que manteve os grãos em seu estado de impacto, e os grãos meio que se orientaram aleatoriamente. Isso fez com que a intensidade magnética caísse para 0,1 por cento do nível de saturação da rocha – uma redução de 10 vezes em relação ao nível natural.

“Apresentamos um suporte para um mecanismo recém-proposto onde a aparência da onda de choque pode gerar blindagem magnética que permite manter os grãos magnéticos em um estado superparamagnético logo após a exposição ao choque e deixa os grãos magnetizados individuais em orientações aleatórias, reduzindo significativamente o intensidade magnética geral”, escreveu a equipe. “Nossos dados não apenas esclarecem como um processo de impacto permite a redução da paleointensidade magnética, mas também inspiram uma nova direção de esforço para estudar os locais de impacto, usando a redução da paleointensidade como um novo indicador de impacto”.

Esperançosamente, esta nova descoberta significará que os cientistas têm outra ferramenta em mãos quando se trata de encontrar locais de impacto, mesmo aqueles que não têm os sinais normais de impacto, como cones de fragmentação ou crateras estilhaçadas.

A pesquisa foi publicada em Scientific Reports.