Novas análises de amostras realizadas por investigadores da ETH Zurique apontam para uma origem surpreendente do asteroide Bennu: em vez de se ter formado nas regiões mais distantes do Sistema Solar, o corpo progenitor de Bennu surgiu provavelmente numa zona de transição especial perto da linha de gelo, onde as temperaturas eram suficientemente baixas para que a água congelasse, numa altura em que o próprio Júpiter ainda estava em fase de crescimento.

O asteroide Bennu orbita o Sol uma vez a cada 1,2 anos e aproxima-se da Terra a cada seis anos, passando a cerca de 300.000 quilómetros de distância. A NASA aproveitou esta oportunidade para recolher material deste corpo celeste. Numa operação espetacular em 2023, a agência espacial norte-americana recolheu amostras da superfície do asteroide Bennu através da sua sonda OSIRIS-REx.

A 23 de setembro, a cápsula com as amostras aterrou no deserto do Utah, transportando cerca de 120 gramas de material proveniente de Bennu. A partir daí, uma porção pequena, mas preciosa, seguiu para a ETH Zurique: Maria Schönbächler, professora de Geoquímica Isotópica, recebeu meio grama para análise. O laboratório da investigadora começou imediatamente a analisar as amostras.

As investigações já foram concluídas e os resultados acabaram de ser publicados na revista Science Advances. Estes não só revelam a "impressão digital" química dos minerais de Bennu, como também fornecem novas informações sobre o modo como o nosso Sistema Solar se formou.

Foi enviado para a ETH Zurique meio grama deste material: uma amostra do asteroide Bennu. Crédito: Erika Blumenfeld e Joseph Aebersold / NASA

"Impressão digital" e parentes próximos

Os investigadores da ETH Zurique analisaram isótopos de ferro, titânio e crómio. Os isótopos são átomos do mesmo elemento que diferem ligeiramente em massa. Em conjunto, criam uma "impressão digital" distintiva que os investigadores podem utilizar para determinar a origem e, em certa medida, a idade do asteroide.

Estas medições mostram que o titânio e o ferro estão distribuídos uniformemente por Bennu. Revelam também que Bennu tem alguns parentes próximos: o asteroide Ryugu e os chamados meteoritos CI, uma classe de corpos rochosos primitivos e ricos em carbono que são encontrados muito raramente na Terra. Todos estes três corpos celestes partilham uma impressão digital isotópica semelhante, indicando que se formaram a partir do mesmo reservatório de poeira cósmica. Além disso, diferem significativamente na sua composição isotópica de outros asteroides, grupos de meteoritos e planetas conhecidos.

Onde e como se formou Bennu?

Até à data, os cientistas tinham assumido que asteroides como Bennu se formaram nas regiões exteriores do Sistema Solar, possivelmente no mesmo local onde se formaram os cometas. Embora considerassem que Bennu se formou numa fase relativamente tardia da evolução do nosso Sistema Solar, os novos dados contrariam ambas as ideias.

O cenário mais provável é que o local de origem de Bennu, Ryugu e dos meteoritos CI se situasse próximo da linha de gelo. Esta fronteira marca o ponto onde o vapor de água congela. Aqui, há 4,5 mil milhões de anos, enquanto o Sistema Solar ainda se estava a formar, os materiais das suas regiões interior e exterior misturaram-se. O gelo, por sua vez, atuou como uma "cola", unindo as partículas mais finas de poeira.

"Bennu é um híbrido: o material não corresponde claramente nem ao Sistema Solar interior nem ao exterior", afirma Schönbächler. Apresenta características de ambas as regiões - e formou-se numa zona específica onde os fluxos de material de ambas as regiões se misturaram.

Novos cenários

Maria Schönbächler e os seus coautores propõem o seguinte cenário: atribuem a Júpiter um papel fundamental na formação destes corpos celestes. Este gigante gasoso formou-se numa fase muito precoce, no espaço de um milhão de anos após o nascimento do nosso Sol, a partir de uma nuvem de poeira, por meio de forças gravitacionais. Um disco circular de poeira e gás, incluindo gelo, formou-se em torno da estrela central, no interior do qual os planetas e os asteroides tomaram forma através do processo de acreção.

Devido ao seu rápido crescimento, Júpiter atuou como o "pilar de uma ponte" dentro deste disco: bloqueou a maior parte do material de granulometria mais grossa, enquanto a poeira fina proveniente de várias regiões do disco em órbita fluía à sua volta e se misturava uniformemente na zona de transição próxima da linha de gelo. Os precursores de Bennu, Ryugu e dos meteoritos CI formaram-se posteriormente nesta região.

Os anéis de poeira como regiões da formação de vários corpos celestes no disco protoplanetário que orbita o Sol. Crédito: ilustração retirada de Schönbächler M. et al., Science Advances (2026)

Poeira solar e gelo

Este cenário também explica por que razão o material de Bennu é rico em água: o gelo nas proximidades evaporou-se e parte do vapor de água condensou-se novamente precisamente na região onde Bennu se formou. Ao mesmo tempo, a influência protetora de Júpiter garantiu que Bennu se formasse principalmente a partir de poeira fina. Isto explica por que razão o material de Bennu é tão quimicamente semelhante ao do Sol: a poeira fina que orbitava no disco em torno do jovem Sol foi completamente misturada - um pouco como o pó nas nossas casas, que simplesmente acaba por se espalhar por todo o lado com o passar do tempo.

"Bennu pode oferecer-nos o melhor vislumbre da mistura original de elementos químicos a partir da qual os planetas terrestres acabaram por se formar", afirma Schönbächler. Bennu é um asteroide muito primordial. O seu material remonta ao nascimento do nosso Sistema Solar, há cerca de 4,5 mil milhões de anos, e quase não sofreu alterações desde então.

Ao realizar a análise geoquímica de Bennu, os investigadores estão a aprofundar a nossa compreensão sobre a origem do nosso Sistema Solar e as condições em que os planetas se formaram. Dado que o asteroide é rico em água e matéria orgânica, fornece também peças importantes do quebra-cabeças de como a Terra primitiva obteve os elementos constituintes da vida.

Missão de recolha de amostras numa lua marciana

"Estamos agora a questionar-nos se outros asteroides terão a mesma assinatura isotópica que Bennu e Ryugu", acrescenta Schönbächler. Também continua a não ser claro em que medida o jovem Júpiter contribuiu para que apenas partículas finas de poeira se aglomerassem. Mais investigação ajudará a esclarecer este quadro.

As análises do material de Bennu já foram concluídas. A professora da ETH Zurique aguarda agora ansiosamente a missão japonesa de recolha de amostras da lua marciana Fobos, cujo lançamento está previsto para o final de outubro deste ano. "Seria excitante conseguir também este material para o analisar no meu laboratório", afirma. E irá apresentar um pedido à JAXA, a agência espacial japonesa. No entanto, terá de ter bastante paciência: a cápsula com o material de Fobos só deverá regressar à Terra em 2031.

// ETH Zurique (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Science Advances)

Quer saber mais?

Asteroide Bennu:
NASA
NASA – 2 
Wikipedia

Asteroide Ryugu:
JPL
Wikipedia

Condritos CI:
Wikipedia

Linha de gelo:
Wikipedia

OSIRIS-REx:
Página oficial
NASA
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