O que você sabe sobre Meteoritos, seus impactos e extinção em massa?

9 minutos de leitura • TAGS Curiosidades Geologia

Meteoritos são fragmentos incandescentes de matéria rochosa que entram na atmosfera terrestre, mas não chegam até à superfície, por serem destruídos pelo atrito com o ar. Eles são mais comumente conhecidos como estrelas cadentes. Alguns meteoros, particularmente os maiores, podem sobreviver à passagem pela atmosfera para se tornarem meteoritos, mas a maioria são pequenos objetos que queimam completamente na atmosfera.

Ao longo da história tem havido relatos de pedras caindo do céu, mas a comunidade científica não reconheceu a origem extraterrestre dos meteoritos até o século XVIII. Na história recente, os meteoritos chegaram a atingir:

1938 – um pequeno meteorito caiu no teto de uma garagem em Illinois
1954 – Um meteorito de 5 kg caiu no telhado de uma casa no Alabama.
1992 – Um pequeno meteorito demoliu um carro perto da cidade de Nova York.
2003 – Um meteorito de 20 kg caiu em uma casa de 2 andares em Nova Orleans.
2003 – Uma chuva de meteoritos destrói várias casas e fere 20 pessoas na Índia

Quando esses fragmentos de rocha se aproximam o suficiente da Terra para serem atraídos pela gravidade, eles podem cair na Terra para se tornar parte dela.A evolução da vida na Terra provavelmente foi afetada por colisões com esses objetos espaciais, e essas colisões também podem afetar a Terra no futuro .

Composição e Classificação de Meteoritos

Os meteoritos podem ser classificados geralmente em:

Meteoros Rochosos – são meteoritos que se assemelham a rochas encontradas na Terra. Eles são o tipo mais comum de meteorito, embora, por se assemelharem a rochas da Terra, eles não sejam comumente reconhecidos como meteoritos, a menos que alguém realmente testemunhe sua queda. Os meteoritos pedregosos são compostos principalmente dos minerais olivina e piroxênio. Alguns têm uma composição que é aproximadamente equivalente ao manto da Terra. Dois tipos são reconhecidos:

Condritos – são o tipo mais comum de meteorito pedregoso. Elas são compostas de pequenas esferas esféricas cobertas de vidro, chamadas condrilhas, que provavelmente se formaram a partir da condensação da nebulosa solar gasosa no início da história da formação do sistema solar. A maioria dos condritos tem datas de idade radiométrica de cerca de 4,6 bilhões de anos.

Figura 01: Meteorito rochoso tipo condrito, seu interior exibe os côndrulos.

Acondritos – são compostos dos mesmos minerais que os condritos. Eles parecem ter sido aquecidos, derretidos e recristalizados, de modo que as côndrulas não estão mais presentes. A maioria se assemelha a rochas vulcânicas encontradas na superfície da Terra.

Figura 02: Meteoritos do tipo Acondritos.

Meteoritos Ferrosos – Os meteoritos de ferro são compostos de ligas de ferro e níquel. Eles são facilmente reconhecidos porque têm uma densidade muito maior do que as rochas crustais normais. Assim, a maioria dos meteoritos encontrados pela população em geral são meteoritos de ferro.

Figura 03: Meteoritos do tipo Ferroso.

Siderólitos são formados por uma mistura de minerais silicáticos (piroxênios, olivinas e substâncias metálicas (ferro e níquel). Provêm do interior de corpos diferenciados do cinturão de asteróides. Os pallasitos são meteoritos férreos rochosos, compostos de olivina no interior do metal.

Figura 04: Meteoritos do tipo Siderólito.

Origem dos Meteoritos 

A maioria dos meteoritos parece ser fragmentos de corpos maiores chamados corpos parentes. Estes poderiam ter sido pequenos planetas ou grandes asteróides que faziam parte do sistema solar original. Existem várias possibilidades de onde esses corpos-mãe, ou seus fragmentos, se originaram.

O Cinturão de Asteróides está localizado entre as órbitas de Marte e Júpiter. Consiste em um enxame de cerca de 100.000 objetos chamados asteróides. Asteroides são pequenos corpos rochosos com formas irregulares que têm uma superfície craterada. Cerca de 4.000 desses asteróides foram oficialmente classificados e seus caminhos orbitais são conhecidos. Uma vez que eles são classificados, eles recebem um nome.

Eventos de impacto

Quando um objeto grande impacta a superfície da Terra, a rocha no local do impacto é deformada e parte dela é ejetada na atmosfera para eventualmente cair de volta à superfície. Isso resulta em uma depressão em forma de tigela com uma borda elevada, chamada de Cratera de Impacto. O tamanho da cratera de impacto depende de fatores como o tamanho e a velocidade do objeto impactante e o ângulo em que ele atinge a superfície da Terra.

Fluxo e Tamanho do Meteorito

O fluxo de meteorito é a massa total de objetos extraterrestres que atingem a Terra. Este é atualmente cerca de 10⁷ a 10⁹ kg / ano. Grande parte deste material são objetos do tamanho de poeira chamados micrometeoritos. A frequência com que os meteoritos de diferentes tamanhos atingem a Terra depende do tamanho dos objetos, como mostra o gráfico abaixo.

Figura 05: Relação do tamanho do objetos e o tempo médio entre os impactos com a Terra.

Meteoritos com diâmetros de cerca de 1 mm atingem a Terra cerca de uma vez a cada 30 segundos. Ao entrar na atmosfera da Terra, a fricção de passagem pela atmosfera gera calor suficiente para derreter ou vaporizar os objetos, resultando nas chamadas estrelas cadentes.

Meteoritos de tamanhos maiores atingem a Terra com menos frequência. Se eles têm um tamanho maior que cerca de 2 ou 3 cm, eles apenas parcialmente derretem ou vaporizam na passagem pela atmosfera, e assim atingem a superfície da Terra. Considera-se que objetos com tamanhos superiores a 1 km produzem efeitos que seriam catastróficos, porque o impacto de tal objeto produziria efeitos globais.

Velocidade e Energia Liberação de Objetos Recebidos 

As velocidades nas quais pequenos meteoritos impactaram a Terra variam de 4 a 40 km / s. Objetos maiores não seriam retardados muito pelo atrito associado à passagem pela atmosfera, e assim impactariam a Terra com alta velocidade. Cálculos mostram que um meteorito com um diâmetro de 30 m, pesando cerca de 300.000 toneladas, viajando a uma velocidade de 15 km / s (33.500 milhas / hora) liberaria energia equivalente a cerca de 20 milhões de toneladas de TNT.

Impactos de meteoritos

A quantidade de energia liberada por um impacto depende do tamanho do corpo impactante e de sua velocidade. Um impacto como o que atingiu a península de Yucatán, no México há cerca de 65 milhões de anos, responsável pela extinção dos dinossauros e numerosas outras espécies, criou a cratera Chicxulub, de 180 km de diâmetro e liberou energia equivalente a cerca de 100 milhões de megatons de TNT.

Impactos de grandes meteoritos nunca foram observados pelos seres humanos. Muito do nosso conhecimento sobre o que acontece a seguir deve vir de experimentos escalonados. À medida que o objeto sólido penetra na Terra, ele comprimirá as rochas para formar uma depressão e fará com que um jato de rochas e poeira fragmentadas seja expelido para a atmosfera.

O impacto enviará uma onda de choque para as rochas abaixo, e as rochas serão esmagadas em pequenos fragmentos para formar uma brecha. Parte do material ejetado estará quente o suficiente para vaporizar, e o calor gerado pelo impacto pode ser alto o suficiente para realmente derreter a rocha no local do impacto.

A onda de choque que entra na Terra primeiro se moverá como uma onda de compressão, mas após a passagem da onda de compressão, uma onda de expansão se moverá de volta para a superfície. Isso fará com que o piso da cratera seja erguido e também possa fazer com que a rocha ao redor da borda da cratera se curve para cima. A falha também pode ocorrer nas rochas ao redor da cratera, fazendo com que a cratera se torne alargada e tenha um conjunto concêntrico de anéis.

O material ejetado acabará se acomodando na superfície da Terra, formando uma manta de material ejetado que é espessa perto da borda da cratera e se afasta da cratera. Rochas abaixo da cratera que não foram derretidas pelo impacto serão intensamente fraturadas. Tudo isso aconteceria em questão de 1 a 2 minutos.

Figura 06: Sequencia de eventos após a colisão de um meteoro com a superfície da  Terra.

O registro Geológico de Extinção em Massa

Há muito se sabe que a extinção de grandes porcentagens de famílias ou espécies de organismos ocorreu em momentos específicos da história do nosso planeta. Entre os mecanismos que foram sugeridos como causadores dessas extinções em massa estão grandes erupções vulcânicas, mudanças nas condições climáticas, mudanças no nível do mar e, mais recentemente, impactos de meteoritos. Embora a teoria do impacto do meteorito das extinções em massa tenha sido aceita por muitos cientistas para determinados eventos de extinção, ainda há considerável controvérsia entre os cientistas.

Grandes eventos de extinção ocorreram em:

• o fim do Período Terciário, 1,6 milhão de anos (m.a.) .
• o fim do período Cretáceo, marcando a fronteira entre os períodos Cretáceo e Terciário 65 m.a.  (Geólogos usam a letra K para representar o Período Cretáceo e a letra T para o Período Terciário. Assim, este limite é comumente chamado de limite K-T).
• o fim do Triássico, 208 m.a.
• o fim do Permiano, 245 m.a. (estima-se que mais de 96% das espécies vivas na época foram extintas).
• o fim do Devoniano, 360 m.a. há z o final do Ordovícico, 438 m.a.
• o fim do período cambriano, 505 m.a.

Figura 07: Tempo Geológico

A extinção em massa no final da Era Mesozoica, isto é, o limite Cretáceo – Terciário ( chamado de limite K-T) há 65 milhões de anos, mostra muitas evidências de que estava relacionado a um impacto com um objeto extraterrestre. Este evento resultou na extinção de mais de 50% das espécies que vivem na época, incluindo os dinossauros. Em 1978, um grupo de cientistas liderados por Walter Alvarez, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, conseguiu localizar o limite K-Pg com muita precisão em camadas de calcários perto de Gubbio, na Itália. Na fronteira eles encontraram uma fina camada de argila. A análise química da argila revelou que ela contém uma concentração anormalmente alta do raro elemento Iridium (Ir). Esse elemento  tem concentrações extremamente baixas na maioria das rochas crustais, no entanto, atinge concentrações muito altas em meteoritos. A única outra fonte possível de altas concentrações de Ir é o magma basáltico.

Figura 08: Limite KT localizado estado do Colorado -EUA

O limite K-T foi localizado em vários outros locais em todo o mundo, e também encontrado com uma camada de argila fina e altas concentrações de Ir. Embora uma grande erupção de magma basáltico não pudesse ser imediatamente descartada como a fonte da alta concentração de Ir, outras evidências começaram a se acumular que a precipitação do material ejetado de impacto era responsável tanto pelas camadas de argila fina quanto pelas altas concentrações de Ir.

No final dos anos 80, a atenção começou a se concentrar em um local de impacto enterrado perto da ponta da Península de Yucatán, no México. Geólogos do petróleo haviam perfurado camadas de rochas brechadas e encontraram rochas de impacto. Estudos geofísicos posteriores revelaram uma estrutura circular com cerca de 180 km de diâmetro. A datação radiométrica revela que a estrutura, denominada Cratera Chicxulub, se formou há cerca de 65 milhões de anos. Embora a própria cratera esteja agora preenchida e enterrada por rochas mais jovens, a perfuração em todo o Golfo do México revelou a presença de quartzo chocado, esférulas de vidro e fuligem em depósitos da mesma idade da cratera. Além disso, foram encontrados depósitos do tsunami que foi gerado pelo impacto ao longo da costa do Golfo do México estendendo distância considerável no interior da costa atual. O tamanho da cratera sugere que o objeto que produziu foi cerca de 10 km de diâmetro.

Figura 09: Mapa de localização da cratera de impacto de Chicxulub.

Enquanto ainda há algum debate entre geólogos e paloebiologistas sobre se o extinções que ocorreram no limite K-Pg foram causadas pelo impacto que se formou Cratera Chicxulub, é claro que um impacto ocorreu cerca de 65 milhões de anos atrás, e que provavelmente teve efeitos em escala globais.

Referencias Bibliográficas:

NELSON, S. A. Meteorites, Impacts, and Mass Extinction. Natural Disasters. Tulane University. 2004

http://www.ccvalg.pt/astronomia/publicacoes/meteoros_meteoritos.htm. Acesso: outubro de 2018.

http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-Institucionais/Rede-de-Bibliotecas—Rede-Ametista/Canal-Escola/Meteoritos-1090.html.  Acesso: outubro de 2018.