meteorÓides
Figura: Meteoróide - Meteoro - Meteorito
Aspectos Gerais
Entre todos os componentes do Sistema Solar, os meteoróides são, talvez, os mais interessantes sob diversos pontos de vista. No contexto da família do Sol, são os astros que exibem pequenas dimensões, porém, apresentam-se em número gigantesco. São também os únicos corpos celestes com que o homem pode ter contato direto, sem precisar abandonar a superfície do planeta. Normalmente na linguagem popular, meteoros e meteoritos são utilizados como sinônimos. Neste capítulo definiremos o que é cada um, comentaremos algumas particularidades e propriedades.
Para melhor entendimento, começaremos com algumas definições, tais como:
Meteoróide: é o corpo que vaga no espaço, antes de colidir com a atmosfera.
Meteoro: é o nome genérico dos fenômenos que ocorrem na atmosfera terrestre. Quando um meteoróide penetra na atmosfera da Terra, ele produz um meteoro luminoso, que também é chamado popularmente de "estrela cadente". Os meteoroides são pequenos asteróides que se chocam com a Terra. Ao penetrar na atmosfera da Terra geram calor por atrito com a atmosfera, deixando um rastro brilhante facilmente visível a olho nú. Existem aproximadamente 200 asteróides com diâmetro maior de 1 km, que se aproximam da Terra, colidindo com uma taxa de aproximadamente 1 a cada 1 milhão de anos. 2 a 3 novos são descobertos por ano, e suas órbitas são muitas vezes instáveis.
Meteorito: é o meteoróide que consegue vencer a atmosfera da Terra e choca-se contra a sua superfície. É provavel que o fenômeno da estrela cadente seja conhecido desde a pré-história, porém os registros sobre ele são bem mais recentes, como por exemplo, aqueles encontrados nos anais chineses e coreanos datados de 1760 a.C., aproximadamente, ou então nos papiros egípcios de 2000 a.C. Do estudo dos meteoritos se pode aprender muito sobre o tipo de material a partir do qual se formaram os planetas interiores, uma vez que são fragmentos primitivos do sistema solar.
Diógenes de Apolônio (séc. IV a.C.), afirmava que os meteoros eram corpos cósmicos - estrelas de pedra - invisíveis da Terra e que após morrerem, precipitavam-se sobre o rio Egos-Potamos. Aristóteles (sec. II a.C.) afirmava que os meteoros eram fenômenos atmosféricos que surgiam durante a ocorrência de fenômenos físicos ligados ao interior da Terra.
Atualmente, sabe-se que a geração do traço de luz no céu, deve-se principalmente a dois fatores: aquecimento do meteoróide e a luminescência do ar atmosférico. Comumente, o efeito meteoro possui uma curta duração, atingindo em média, dois segundos. Excepcionalmente, o rastro luminoso pode durar de alguns minutos a mais de meia hora; provavelmente, este fato se deve à ocorrência de fenômenos elétricos na ionosfera. Dá-se o efeito meteoro na ionosfera, camada que se estende entre 50 a 200 km de altura, aproximadamente. Quando o meteoróide penetra na atmosfera, ele interage com as camadas de ar que oferecem resistência a sua passagem, decorrente do atrito. O astro então se aquece. Se a velocidade do corpo celeste for da ordem de 45 km/s, geram-se temperaturas que variam de 3000°C até cerca de 7000°C, dependendo dos materiais que compõem o meteoróide. Com temperaturas assim tão elevadas, a parte externa é volatilizada e há, nesse processo, geração de luz.
Além disso, quando o corpo celeste cruza a ionosfera, a turbulência por ele provocada no ar e o aquecimento da camada gasosa podem produzir íons ou promover a neutralização de outros já existentes. Do processo de excitação eletrônica libera-se energia, geralmente em forma de luz. Assim, quando observamos o traço luminoso no céu, estamos vendo o caminho já percorrido pelo meteoróide em sua direção à superfície da Terra.
A dimensão dessa brita ou areia cósmica é muito reduzida, da ordem de um grão de arroz. Para efeito de proporções, um meteoro com magnitude de +3m (aproximadamente o brilho de uma das "Três Marias") teria massa aproximada de 0,1 g. Para aqueles que conseguem vencer o "Muro dos Meteoritos" (1), situado a 85 km de altura, atingindo a superfície terrestre, sua massa varia desde alguns quilos até toneladas. São considerados bólidos, os meteoritos que atingem brilho muito elevado, como ``bolas de fogo''.
Tipos de MeteorosOs meteoros esporádicos são, sem dúvida, os mais comuns, enquanto que as chamadas chuvas de metoros são muito mais raras, oferecendo aos privilegiados observadores que as presenciam, um espetáculo inesquecível.
As chuvas de meteoros, ou periódicos, podem ser classificadas em três categorias: Instantâneas, Intermediárias ou Intermitentes, classificação esta não adotada pela União Astrônomica Internacional e que figura neste capítulo.
Nas instantâneas, observa-se uma grande quantidade de meteoros em curtíssimos intervalos de tempo, como por exemplo, 50 a 100 meteoros em dois ou três minutos. Há alguns casos de chuvas instantâneas, em que o número de meteoros chega à casa dos 400 por minuto.
As intermediárias são mais comuns, com um grande número de meteoros, em algumas por exemplo, de 100 a 500 em intervalos de tempo de 2 a 5 horas.
Nas intermitentes, o número de meteoros é grande, de 600 a 2000, distribuídos em um período de um a dois dias.
Figura 1: O `` Radiante da Estrada '' e o correspondente astronômico.
Quando da ocorrência de uma chuva de meteoros, definimos mais facilmente o Radiante, conceituado como sendo o ponto ou a região do firmamento de onde eles parecem provir. A chuva de meteoros recebe um nome derivado da constelação onde se encontra o Radiante. Exemplo: Persêidas, Leonídeos, etc. Um exemplo prático de radiante é observável em uma estrada. Ao olharmos para as faixas da estrada, notamos que elas parecem sair de um mesmo ponto na linha do horizonte e este ponto é chamado como ``radiante da estrada''. O mesmo ocorre no firmamento (ver figura 1). Algumas chuvas de Meteoros:
Radiante alfa (hh mm)
delta (graus)
Ocorrência Líridas 18 08 +33 Abr 19-24 Virginídeos 13 02 -06 Mar 5 - Abr 2 Aquáridas 22 02 -01 Abr 21 - Mai 12 Draconídeos 17 52 +60 Jun 28 Persêidas 03 04 +56 Jul 15 - Ago 17 Oriônidas 06 00 +14 Out 18-26 Taurídeos 03 52 +20 Out 15 - Dez 1
Origem dos meteoróidesSetenta por cento (70%) dos esporádicos vieram do espaço interestelar, sendo que este dado foi obtido através de pesquisas sobre a direção e a velocidade dos meteoróides. Outra provável origem dos esporádicos é a de virem do Cinturão de Asteróides, região situada entre Marte e Júpiter onde fragmentos de rocha circundam o Sol.. O Cinturão de Asteróides principal contém asteóides com semi-eixo maior de 2,2 a 3,3 UA, correspondendo a períodos orbitais de 3,3 a 6 anos. Provavelmente mais de 90% de todos os asteróides estão neste Cinturão. Os grandes asteróides têm densidade da ordem de 2,5. Existem aproximadamente 200 asteróides com diâmetro maior de 1 km, que se aproximam da Terra, colidindo com uma taxa de aproximadamente 1 a cada 1 milhão de anos, e 2 a 3 novos são descobertos por ano, e suas órbitas são muitas vezes instáveis.
Figura 2: O Cinturão de Asteróides
Inúmeros meteoróides acompanham os planetas em suas órbitas e em especial os que estão presentes na órbita da Terra geram a chamada Luz Zodiacal, fraca luminosidade que se estende na região do zodíaco, depois do por-do-Sol e antes do seu nascer e que é produzida pela reflexão da luz solar em partículas meteoríticas que se localizam próximas ao plano da eclíptica.
Além disso, os astrônomos descobriram que há verdadeiros cinturões de meteoróides que acompanham alguns cometas, como o Halley, entre outros.
Os cinturões apresentam órbitas fechadas em torno do Sol e podem assumir as orientações mais diversas possíveis.
Para que um meteoróide entre na atmosfera terrestre, ele precisa respeitar um ângulo de entrada, o qual é bastante variável. A figura 3, ilustra três casos particulares:
Figura 3: Formas de colisão com a atmosfera terrestre
a) meteoróide se despedaça ao chocar-se com a atmosfera devido a grande resistência do ar (ângulo grande);
b) meteoróide é espirrado pela atmosfera (ângulo pequeno);
c) meteoróide entra na atmosfera (ângulo favorável).
Não é só de um ângulo favorável que o meteoróide precisa para entrar na atmosfera. Depende também da sua velocidade, que no espaço é em média 40 km/s. Quando um meteoróide choca-se frontalmente contra a Terra durante sua órbita, conhecido como Efeito Diurno, a luminosidade do meteoro é mais forte, pois a sua velocidade é maior, facilitando a entrada (caso A da fig. 4). No caso oposto, a velocidade será menor e assim diminuirá o brilho (caso B da fig. 4).
Figura 4: Efeito Diurno e Noturno das Colisões Meteóricas
Entre cerca de 1500 meteoritos estudados, os astrônomos e geólogos encontraram uma certa regularidade em suas composições. Eles podem ser agrupados em três categorias:
Composição dos meteoritos1. Sideritos: compostos quase exclusivamente por ferro e níquel. Os meteoritos presentes numa mesma classe, apresentam-se com composições mineralógicas e químicas diferentes, de tal forma que podem ser agrupados em subclasses:2. Siderólitos: mescla de material rochoso e metálico.
3. Aerólitos: compostos por materiais rochosos.
· Sideritos: octaedritos, hexaedritos e ataxitos;
· Siderólitos ou Litossideritos: palasitos e mesossideritos (principais); · Aerólitos ou Assideritos: condritos e acondritos.
Todos os meteoritos possuem pequenas quantidades de materiais radioativos que são utilizados pelos geocronologistas para datação dos meteoritos. Os que foram datados por esse sistema possuem idades situadas entre 4,2 e 4,7 bilhões de anos.O nivel de radiação de um meteorito é muito pequeno para ser nocivo à vida. Sendo assim, ao se achar um meteorito, é possivel a sua coleta sem riscos. É facil o reconhecimento de um meteorito devido a características marcantes, como grânulos, cor acinzentada, marcas de escorrimento e pequenas depressões como marcas de dedo em barro, causadas pelo grande aquecimento decorrente do atrito. Ele não apresentará arestas por ter sido moldado pela resistência do ar. Se sua composição for metálica, ele poderá alterar o cursor de uma bússola. Para a verificação de sua composição, fratura-se um pequeno pedaço da beirada a fim de não danificar a amostra, e caso seja um meteorito, apresentará ou grânulos, ou a mescla deste com metais.
De 1492 até 1977 foram coletados 765 meteoritos de queda e 1179 achados. Atualmente houve um grande acréscimo neste número, principalmente após o inicio da exploração das regiões polares, como a Antártida.
O Brasil possui 21 meteoritos, 19 dos quais são de queda. É chamado meteorito de queda aquele que tem a sua trajetória de colisão observada. O número dos achados é muito baixo devido a desinformação da grande maioria da população a respeito dos meteoritos. Existe hoje grande quantidade de meteoritos não registrados oficialmente em poder de leigos e apreciadores, o que compromete o número de amostra para pesquisa no Brasil.
O meteorito de Bendegó é o nosso mais famoso meteorito. É um siderito e sua massa é da ordem de 5360 kg (quilogramas). Foi descoberto em 1816 na Bahia (palco da guerra de Canudos) às margens do riacho Bendegó. Atualmente se encontra em exposição no Museu Nacional, no Rio de Janeiro.
O maior meteorito foi encontrado em Hoba West (Namíbia) com peso aproximado de 60 toneladas. Mas o mais curioso é o meteorito de Meca, objeto de adoração do povo árabe, o qual é chamado de Pedra Negra, trazida a Abraão pelo Anjo Gabriel.
Diariamente 5 (cinco) toneladas de meteoritos atingem a atmosfera terrestre, mas somente 1 (uma) tonelada chega a atingir o solo.
O Meteorito Marciano.
Em agosto de 1996 cientistas da NASA revelaram evidências indiretas de possíveis fósseis microscópicos que poderiam ter se desenvolvido em Marte 3,6 bilhões de anos atrás no meteorito marciano ALH84001. Sua denominação vem do fato de ter sido o meteorito número 001, coletado em 84, na região chamada Allan Hills, na Antártica. Este meteorito, de 1,9 kilos, é um dos 30 meteoritos já coletados na Terra, que acredita-se foram arrancados de Marte por colisões de asteróides. ALH84001 cristalizou-se no magma de Marte 4,5 bilhões de anos atrás, foi arrancado de Marte 16 milhões de anos atrás, e caiu na Antártica 13 mil anos atrás. Ele mostra traços de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos e depósitos minerais parecidos com os causados por nanobactérias na Terra, e portanto indicando que poderia ter havido vida em Marte no passado remoto. Esta é a primeira evidência da possível existência de vida fora da Terra, e levanta a questão de se a vida começou em outros pontos do Universo além da Terra, espontaneamente. Em outubro de 1996, cientistas ingleses descobriram traços de carbono orgânico em outro meteorito marciano, ETA79001, novamente uma evidência circunstancial para a qual vida é somente uma das possíveis interpretações. A sonda Sojourner, da missão Mars Pathfinder de julho a setembro de 1997, comprovou que a composição química das rochas marcianas é de fato muito similar à composição dos meteoritos como o ALH84001. Entretanto muitos cientistas argumentam que os resíduos são na realidade partes de superfícies de cristais de piroxeno e carbonatos, e não nanofósseis.
Crateras
Quando ocorre o choque do astro com a superfície da Terra, geralmente surge no local uma cratera quase sempre circular. Em muitos casos, o meteorito não é encontrado, permanecendo somente a estrutura circular como evidência da queda.Se a queda ocorreu há milhares de anos, somente um exame muito detalhado da região permite concluir se houve a colisão, já que as crateras são destruidas pelos agentes intempéricos e, com o decorrer do tempo, as estruturas circulares podem não ser mais facilmente observadas.
As maiores crateras meteoríticas que existem no mundo atestam que, junto aos meteoróides de pequenas proporções devem caminhar também meteoróides de grandes proporções (possivelmente restos de nucleos cometários, asteróides desgarrados ou matéria remanescente da época da formação do Sistema Solar).
A foto acima é da Meteor Crater, ou Cratera Barringer, no Arizona, tem 1204m de diâmetro, e 50 mil anos. Duas vezes no século XX grandes objetos colidiram com a Terra. Em 30 de junho de 1908, um asteróide ou cometa de aproximadamente 100 mil toneladas explodiu na atmosfera perto do Rio Tunguska, na Sibéria, derrubando milhares de árvores, e matando muitos animais. O segundo impacto ocorreu em 12 de fevereiro de 1947, na cadeia de montanhas Sikhote-Alin, perto de Vladivostok, também na Sibéria. O impacto, causado por um asteróide de ferro-níquel de aproximadamente 100 toneladas que se rompeu no ar, foi visto por centenas de pessoas, e deixou mais de 106 crateras, com tamanhos de até 28 m de diâmetro. Mais de 28 toneladas em 9000 meteoritos metálicos foram recuperados. O maior pedaço pesa 1745 kilos.
A extinção dos dinassauros, 65 milhões de anos atrás, é consistente com um impacto de um asteróide ou cometa de mais de 10 km de diâmetro, que abriu uma cratera de 200 km de diâmetro perto de Chicxulub, no México.
O impacto liberou uma energia equivalente a 5 bilhões de bombas atômicas como a usada sobre Hiroshima em 1945. A imagem ao lado mostra as variações gravimétricas do local, já que parte está sob o oceano. A cada dia a Terra é atingida por corpos interplanetários, a maioria deles microscópicos, com uma massa acumulada de 10 000 toneladas. 
Alguns dados referentes a algumas crateras meteoríticas, seguem na tabela abaixo:
Localização Diâmetro (m) Crateras Arizona - EUA 1207 Arizona Texas - EUA 168 Odessa Austrália 21 lgaranga Kansas - EUA 17 Haviland Estônia 110 Kaalijarf Austrália 220 Henbury Arábia 100 Éabar Austrália 175 Boxhole Quebec - Canadá 3340 Ungava Austrália 853 Wolf Creek Sibéria - Rússia várias crateras Tunguska Mauritânia, 250 Auellul Maranhão - Brasil 13.000 Serra da Cangalha Estônia 100 Kaalyaw Tamanho de algumas crateras terrestres.
Entre as mais conhecidas crateras, vale ressaltar a do Canyon Diablo, no Arizona - EUA e a de Tunguska, na Sibéria - URSS. A cratera do Arizona possui uma idade aproximada de 40000 anos e tem 1,3 km de diâmetro por 150 m de profundidade. Segundo as mais recentes pesquisas, o meteorito deveria ser do tipo siderito e, como encravou-se em uma região desértica, com materiais inconsolidados, estima-se que esteja a uma profundidade de 400 metros. Já a cratera de Tunguska, atesta os estudos da região destruída, cerca de 100 km2 que a massa do corpo deve ter sido da ordem de 300 toneladas, e sua queda foi registrada em 30/06/1908 às margens do rio de mesmo nome. Devido a posição da queda, se o meteorito tivesse caído 4h 45min mais tarde, teria destruído totalmente a cidade de São Petersburgo (Russia) e se tivesse caído 6h 48min mais tarde, Oslo (Noruega) estaria riscada do mapa.
Imagens
CDA-CDCC USP/SC 19/05/2000
