Poderia a matéria escura ser composta por buracos negros de um universo anterior?

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  Uma nova pesquisa sugere que buracos negros remanescentes de antes do Big Bang ainda podem moldar galáxias hoje. Esses buracos negros poderiam explicar a matéria escura, uma das maiores questões não resolvidas da cosmologia. De modo geral, buracos negros são regiões do espaço-tempo onde a matéria é comprimida em um espaço minúsculo. A matéria escura, por sua vez, é a matéria que não reflete nem absorve luz. Sabemos que ela existe devido à sua influência gravitacional sobre galáxias e outras estruturas cósmicas. Ela pode ser vista como a "cola" que mantém as galáxias unidas, mas não sabemos do que é feita em um nível fundamental. A maioria dos físicos acredita que a matéria escura é composta de uma partícula subatômica ainda não descoberta. Mas buracos negros antigos, anteriores ao Big Bang, também se encaixam na descrição. Eles são escuros, mas também possuem massa – exatamente as propriedades necessárias. É claro que a ideia de buracos negros remanescentes também exige uma...

Missão Japonesa pode Resolver Enigma dos Satélites de Marte

(Crédito da imagem: JAXA)

As duas pequenas luas de Marte, Fobos (cerca de 22 km de diâmetro) e Deimos (cerca de 13 km de diâmetro), têm intrigado os cientistas há décadas, e a sua origem permanece uma questão de debate. Alguns propuseram que podem ser constituídos por detritos residuais produzidos por um planeta ou grande asteroide que se chocou contra a superfície de Marte.

Uma hipótese oposta (#TeamCapture), no entanto, sugere que as luas são asteroides que foram capturados pela atração gravitacional de Marte e ficaram presos em órbita.

Para resolver o mistério, precisaremos de material das superfícies das luas para análises analíticas na Terra. Felizmente, a Agência de Exploração Aeroespacial do Japão (Jaxa) lançará uma missão, chamada "Martian Moon eXploration " (MMX), para Fobos e Deimos em setembro de 2024. A missão será transportada por um foguete recém-projetado, o H-3, que ainda está em desenvolvimento.

Espera-se que a espaçonave alcance a órbita marciana em 2025, após o que orbitará Fobos , Deimos e finalmente coletará material da superfície de Fobos antes de retornar à Terra em 2029.

Isto tornará esta a próxima de uma série de missões recentes que trouxeram material do espaço de volta à Terra, na sequência da missão bem-sucedida da Jaxa ao asteroide Ryugu (Hayabusa2), bem como da missão Osiris-Rex da NASA ao asteroide Bennu e da missão Chang'5, da Agência Espacial Chinesa,  à Lua.


Se a hipótese de uma origem de impacto estiver certa, esperaríamos encontrar em Fobos material semelhante ao encontrado em Marte. Embora (ainda) não tenhamos nenhum material retornado diretamente de Marte, temos a sorte de ter rocha que foi ejetada de sua superfície e que acabou chegando à Terra, o que proporcionaria uma comparação com as amostras 

No caso de a hipótese  de asteróides capturados estiver correta, no entanto, é mais provável que encontremos material em Fobos que seja encontrado em outros asteróides do nosso sistema solar. A hipótese predominante no grupo #TeamCapture é que as luas são constituídas pela mesma rocha dos meteoritos, chamada condrito carbonáceo . Felizmente, temos muitos meteoritos e amostras que podemos comparar com o material retornado de Fobos.

Comparar meteoritos e material trazido de Fobos será uma ferramenta fantástica para nos ajudar a compreender a origem das duas luas. Assim que tivermos o material no laboratório, técnicas analíticas rigorosas podem ser aplicadas às amostras.

Uma dessas técnicas é a análise de isótopos de oxigênio. Isótopos são versões de elementos cujos núcleos possuem mais ou menos partículas chamadas nêutrons. O oxigênio, por exemplo, possui três isótopos estáveis , com massas atômicas de 16, 17 e 18.

A soma das razões isotópicas de oxigênio-17/oxigênio-16 e oxigênio-18/oxigênio-16 é denotada como Δ 17 O e é característica de objetos parentais específicos. Dependendo de onde no sistema solar um corpo rochoso é formado, uma composição distinta de oxigênio é adquirida e retida nas rochas. Por exemplo, as rochas da Terra têm Δ 17 O em torno de 0, enquanto os meteoritos de Marte têm Δ 17 O em torno de 0,3. Portanto, as rochas dos meteoritos da Terra e de Marte podem ser facilmente separadas umas das outras.

Se Fobos se formasse no mesmo local ou pelo menos semelhante no sistema solar a Marte, esperaríamos que a composição do material trazido pela MMX também tivesse Δ 17 O de cerca de 0,3.

Como mencionado anteriormente, #TeamCapture sugere uma origem carbonácea semelhante a um condrito para Fobos. Todos os condritos carbonáceos conhecidos estudados pelos cientistas revelaram Δ 17 O isotópico negativo , variando de -0,5 até -4. O oxigénio pode, portanto, ser uma ferramenta extremamente poderosa para decifrar a origem das luas de Marte e deverá ser uma alta prioridade para a missão assim que o material for devolvido à Terra.

Se Fobos realmente representa um antigo fragmento de Marte, poderia compreender o mais primitivo material marciano. Marte passou por uma ampla gama de processos que alteraram as rochas em sua superfície, incluindo erosão eólica e alteração da água. Com base em características como leitos de rios secos observados em roovers como o Viking, fica claro que já existiu água em Marte.

Esta água provavelmente se originou de uma mistura de asteróides e cometas e atividade vulcânica. Marte também manteve uma atmosfera espessa, o que permitiu que a água estivesse presente na forma líquida na superfície do planeta.

Fobos, por outro lado, permaneceu um corpo sem ar onde não ocorreram processos como a contaminação pela água (embora possam ter ocorrido eventos de impacto menor). Isto significa que as amostras trazidas de Fobos poderão fornecer informações extremamente importantes sobre o conteúdo original de água de Marte e uma janela para os processos que ocorreram no início do Sistema Solar .

MMX é uma das missões planejadas mais emocionantes na exploração espacial. Faltando menos de um ano, nossos dedos já estão firmemente cruzados para um lançamento, aquisição e devolução de amostras bem-sucedidos


Fonte: PHYS.ORG

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