Entenda a relação da fumaça meteórica com fenômenos atmosféricos da Terra

O instrumento Solar Occultation for Ice Experiment (SOFIE), da NASA, está investigando a fumaça meteórica, formada por partículas minúsculas presentes a cerca de 55 km de altitude. Apesar de a existência dela ter sido prevista há muito tempo, ainda não se sabe ao certo o que a forma, quantas dessas partículas existem na atmosfera e o papel que elas têm em outros fenômenos.

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A fumaça meteórica tem relação com rochas espaciais, cuja poeira se queimando na atmosfera rende chuvas de meteoros espetaculares — como a das Geminídeas, que ocorre neste mês. Esta chuva é causada por partículas do asteroide 3200 Faetonte, que deixam rastros brilhantes no céu conforme atravessam a atmosfera do nosso planeta. Entretanto, o que não costuma ser observado a olho nu é outra chuva, mais constante, formada por meteoroides menores.

Trata-se da “poeira cósmica” formada quando asteroides colidem ou quando cometas são vaporizados pelo Sol. Esses processos fazem com que parte do material seja queimada na atmosfera em escala menor e, quando isso acontece, estas pequenas bolas de fogo formam a fumaça meteórica, formada por partículas ainda menores que grudam umas nas outras. Como são muito pequenas, estudá-las é um grande desafio.

Por isso, cientistas da NASA decidiram usar o experimento SOFIE, lançado a bordo do satélite Aeronomy of Ice in the Mesosphere (AIM) em 2007. Em sua órbita, o SOFIE observa o Sol através da atmosfera da Terra e coleta informações por meio da luz que a atravessa, medindo a intensidade de comprimentos de onda de luz específicos em diferentes altitudes.

Com estas informações, é possível determinar quais são os átomos e moléculas presentes na atmosfera, incluindo também a fumaça meteórica. Através dos dados, os pesquisadores conseguiram criar o primeiro levantamento de fumaça meteórica baseado no espaço, e descobriram que ela é formada, principalmente, por ferro, oxigênio, silício e magnésio.

Segredos da fumaça meteórica

Ainda não se sabia exatamente quanto material cósmico chegava à atmosfera da Terra e, antes de responder esta pergunta, os cientistas concluíram que faltava primeiro descobrir quais eram os minerais que formavam a fumaça meteórica. Em 2017, eles conseguiram usar os dados para reduzir as possibilidades de composição para nove; mesmo assim, ainda faltava descobrir quais dos nove cenários de composição poderiam ser usados nos modelos.

Um estudo conduzido por um grupo da University of Leeds, em que pesquisadores coletaram amostras de poeira cósmica que sobreviveu à passagem pela atmosfera, pesquisadores descobriram que a proporção de ferro, magnésio e silício encontrada combinava com uma das nove variações minerais identificadas pela equipe do SOFIE — com o bônus da olivina, um mineral verde rico em ferro.

Com análises dos dados e cálculos, a equipe de Leeds estimou quanto material cósmico poderia ter entrado na atmosfera; depois, com base nos modelos da equipe do SOFIE com as informações da olivina, as duas equipes concluíram que, todos os dias, cerca de 25 toneladas de material extraterrestre vêm para o nosso planeta. Embora ainda haja muito a ser descoberto sobre os efeitos da poeira meteórica, ela pode estar relacionada a outros fenômenos.

Um deles são as nuvens noctilucentes, observadas durante o verão em algumas latitudes. Já havia alguma especulação sobre elas serem formadas por gelo e, em 2012, pesquisadores descobriram que a fumaça metórica podia ser a responsável pelos grãos de poeira, que podiam formar o núcleo necessário para a cristalização do gelo. Outro possível fenômeno está relacionado à formação de água na mesosfera, uma camada atmosférica a cerca de 80 km de altitude.

É possível que, ali, o oxigênio e hidrogênio reajam juntos e formem água; contudo, assim como acontece com os cristais de gelo presentes nas nuvens noctilucentes, o hidrogênio e a água precisam de alguma superfície rígida para reagirem — e, talvez, a fumaça meteórica forneça esta superfície necessária. De qualquer forma, é certo que ainda há muito a se descobrir sobre a fumaça e possíveis fenômenos relacionados a ela.

Fonte: NASA