FACE CORTADA DO METEORITO KAIDUN, UMA BRECHA FRAGMENTÁRIA DE COMPOSIÇÃO CONDRÍTICA CARBONÁCEO GRUPO CR2.
O meteorito Kaidun caiu na região sul do Iêmen no dia 3 de dezembro de 1980 às 04:45 horas U.T. nas proximidades de Kaidun, em Khuraybah, numa base militar soviética. O bólido foi observado no céu se deslocando de NW para SE, onde um único meteorito individual foi recuperado de uma pequena cratera de impacto. Uma rocha fascinante diferente de todos os meteoritos já estudados é o condrito carbonáceo CR2 denominado Kaidun. Esse meteorito é uma brecha fragmentária que contém uma incrível variedade de clastos de outros materiais meteoríticos tanto condritos quanto acondritos. Esse meteorito foi amplamente estudado pelos pesquisadores Michael Zolensky e Andrei Ivanov. A pesquisa continua trazendo até hoje enigmas sobre a origem e formação dessa complexa brecha classificada primariamente como um condrito carbonáceo. A petrologia mais detalhada do Kaidun envolve análises petrográficas e de isótopos de oxigênio para definir a mais provável origem em algum corpo parental do Sistema Solar.
A geoquímica de rocha total do Kaidun revela que ele se aproxima mais de um condrito carbonáceo do grupo CR, mas a sua matriz de granulação mais fina que sustenta os clastos variados têm natureza geoquímica semelhante aos condritos carbonáceos primitivos do grupo CI e os clastos representam litologias totalmente divergentes entre si sem relação genética com a matriz e geoquímica total do Kaidun. É evidente que os clastos diversos no meteorito Kaidun tiveram origem em outros corpos parentais que não condríticos carbonáceos e terminaram suas histórias numa massa de regolito ou de brecha de impacto cósmico em um corpo parental primitivo carbonáceo. As condições pelas quais se deu esses complexos processos de mistura de diferentes fragmentos de meteoritos em uma mesma massa de rocha são o interesse dos cosmoquímicos.
IMAGEM DE ELÉTRONS RETROESPALHADOS AO MICROSCÓPIO ELETRÔNICO DE VARREDURA (MEV) DE LÂMINA DELGADA POLIDA DO METEORITO KAIDUN, QUE REPRESENTA UMA TEXTURA DE BRECHA COM CLASTOS DE DIVERSAS COMPOSIÇÕES.
A singularidade desse meteorito é notória devido a este ser uma brecha fragmentária condrítica carbonácea que contém clastos de muitos grupos distintos de meteoritos sendo basicamente vários meteoritos reunidos em uma única amostra de meteorito. Lâminas delgadas polidas do meteorito foram analisadas por microscópio eletrônico de varredura e análises de isótopos de oxigênio foram realizadas nas amostras, assim como também ativação de nêutrons para medição de elementos traços. O Kaidun é uma brecha fragmentária e muitos clastos foram previamente identificados como fragmentos de condritos EH3, EH4, EH5, EL3, C1, C2, CM1, CM2, CV3, R3 e possivelmente condritos ordinários. Os clastos acondríticos identificados foram acondrito primitivo rico em cálcio, rochas alcalinas fracionadas e um tipo semelhante a um acondrito aubrito. O pesquisador Glenn McPherson e e seus colegas identificaram 13 clastos distintos.
Análises de microscópio eletrônica de varredura em imagens de elétrons retroespalhados revelaram a textura e composição química mineralógica dos clastos do Kaidun. Nas imagens as porções mais escuras contêm elementos químicos de menor número atômico e as porções mais claras contêm elementos de maior número atômico. As análises revelam uma brecha com uma mistura rica em litologias de condritos carbonáceos. Os clastos condríticos estão em sua maioria numa transição dos grupos CI, CM e CR. Devido ao elevado nível de heterogeneidade da brecha é necessário avaliar a composição e geoquímica isotópica de cada clasto individualmente porque cada um representa um diferente corpo parental. Para organizar e simplificar as análises os pesquisadores separam os clastos a ser analisados em grupos: Os clastos de condritos carbonáceos do grupo CI identificados pela ausência de côndrulos e matriz rica em filossilicatos magnesianos e magnetita. Os do grupo CR identificados pela presença de côndrulos e matriz rica em filossilicatos magnesianos e magnetita. Os do grupo CM, identificados pela presença de côndrulos mais esparsos em uma matriz rica em filossilicatos magnesianos e quase ausência de magnetita. Os do grupo EL, clastos de condritos enstatitos identificados pela presença de ortopiroxênio rico em magnésio, presença de côndrulos e ricos em ferro-níquel metálico e por último os do grupo dos aubritos com abundante ortopiroxênio magnesiano sem côndrulos.
Os clastos se revelam ter afinidade a muitos grupos de meteoritos, mas sem perfeitas comparações com qualquer grupo classificado e conhecido. O meteorito Kaidun contém informações novas e complementares geoquímicas e isotópicas que ajudam a expandir as características petrológicas de muitos grupos de meteoritos. Os clastos estudados por MacPherson e sua equipe são apresentados aqui, todos foram imageados por microscópio eletrônico de varredura e representam imagens de elétrons retroespalhados. Muitos clastos possuem identidade petrográfica de um grupo e isotópica de outro grupo. Por exemplo existe um clasto no Kaidun que possui petrografia semelhante aos condritos CR, mas sua composição química de elementos traços e isotópica o coloca no grupo dos condritos CM. Em suma, todos os dados isotópicos de oxigênio dos 13 clastos do meteorito Kaidun plotam próximo ou fora dos campos pré-estabelecidos de grupos conhecidos de meteoritos. Os dados coletados do meteorito Kaidun mostram que existe um continuum da geoquímica dos condritos carbonáceos, tendo implicações para os processos de interação entre diferentes reservatórios de planetesimais na fase de disco protoplanetário do sistema solar.
CLASTO 19b. UMA BRECHA CONDRÍTICA SEMELHANTE AO GRUPO CR APRESENTANDO CLASTOS DE CONDRITOS CM.
CLASTO 10h. BRECHA CONDRÍTICA CR COM CÔNDRULOS E CLASTOS DE CONDRITOS TIPO CI. OS FRAGMENTOS DE CRISTAIS SÃO DE METAL, OLIVINA E PROVAVELMENTE PIROXÊNIOS.
CLASTO 16b. FRAGMENTO DE CONDRITO CARBONÁCEO DO GRUPO CR. O CÔNDRULO SE APRESENTA FRAGMENTADO RODEADO POR METAL E A MATRIZ É FINA CONTENDO DIVERSOS MICROCLASTOS.
CLASTO 18a. FRAGMENTO DE CONDRITO CR OU CI, APRESENTANDO MATRIZ FINA OXIDADA, UM CÔNDRULO APRESENTA UM GRANDE MANTO DE PIRROTITA, MINERAL RESULTANTE DE OXIDAÇÃO DA TROILITA.
CLASTO 56.02. OUTRO FRAGMENTO DE CONDRITO CARBONÁCEO CR COM DOIS CÔNDRULOS EVIDENTES NA PORÇÃO SUPERIOR DA IMAGEM.
CLASTO 56.03. FRAGMENTO DE MATERIAL SEMELHANTE A UM CONDRITO DO GRUPO CI, AUSENTE DE CÔNDRULOS COM UMA MATRIZ FINA RICA EM FILOSSILICATOS MAGNESIANOS, AUSÊNCIA DE METAL E RICA EM MAGNETITA.
CLASTO 13e. FRAGMENTO DE CONDRITO CR, UM CÔNDRULO ESTÁ EVIDENCIADO PELA SETA BRANCA. FLOCOS DE METAL SÃO VISÍVEIS PRINCIPALMENTE INTERNOS AO CÔNDRULO SENDO AS PORÇÕES MAIS BRANCAS NA IMAGEM.
CLASTO 13a. FRAGMENTO DE ACONDRITO ÍGNEO PRIMITIVO OU DE CONDRITO CR COM MINERALOGIA PRINCIPAL DE OLIVINA, PIROXÊNIO, METAL E MATRIZ INTERSTICIAL VÍTREA.
CLASTO 5.05. FRAGMENTO DE CONDRITO ENSTATITO GRUPO EL3, RICO EM FERRO-NÍQUEL METÁLICO REPRESENTADO PELOS GRÃOS MAIS BRANCOS. UM CÔNDRULO DE OLIVINA BARRADA ESTÁ INDICADO NA PORÇÃO INFERIOR DIREITA DA IMAGEM.
CLASTO 3.06. FRAGMENTO DE CONDRITO ENSTATITA EH3-4 COM ABUNDANTE METAL, BAIXO PERCENTUAL EM MATRIZ E EVIDENTES CÔNDRULOS.
CLASTO 3.01. FRAGMENTO DE ROCHA DE FUSÃO DE IMPACTO SEMELHANTE A UM AUBRITO RICO EM METAL. AS PORÇÕES CINZAS SÃO CRISTAIS FRATURADOS DE ORTOPIROXÊNIO ENSTATITA.
CLASTO 13d. FRAGMENTO DE ROCHA ÍGNEA ACAMADADA DE OLIVINA-PIROXÊNIO COM PLAGIOCLÁSIO. ESTE FRAGMENTO REPRESENTA UM DOS CLASTOS DE ROCHA RICA EM ÁLCALIS, O PLAGIOCLÁSIO TEM COMPOSIÇÃO MAIS SÓDICA, CONTENDO MAIS DE 70 MOL% DE ALBITA.
Apesar de ser em sua maioria composto de clastos de condritos carbonáceos com mineralogia modificada por alteração aquosa de baixa temperatura, transformando os piroxênios e olivinas originais em filossilicatos magnesianos em uma matriz fina e os metais sendo convertidos para magnetita, o Kaidun apresenta ainda muitos clastos com mineralogia anidra, especialmente os clastos de condritos enstatitos e de aubritos que não apresentam evidências de alteração aquosa. Análises químicas dos filossilicatos nos clastos de condritos CM e CI revelam diferentes graus de alteração aquosa mostrando que cada clasto possui alterações que são anteriores à formação do meteorito Kaidun. O corpo parental do meteorito Kaidun ainda é questão de intenso debate entre os pesquisadores devido a ele representar uma complexa mistura de uma variedade muito grande de clastos de grupos distintos de meteoritos. Muitos meteoriticistas e cosmoquímicos sugerem uma origem em um complexo asteroide carbonáceo ou tipo espectral C. Esse suposto asteroide tipo C teria tido tempo suficiente para capturar fragmentos de outros asteroides no sistema solar acrecionando para si fragmentos de outros asteroides desprendidos por impactos entre asteroides.
GRÁFICO DE ISÓTOPOS ESTÁVEIS DE OXIGÊNIO COM OS CAMPOS DOS GRUPOS CONHECIDOS DOS METEORITOS E OS NÚMEROS REPRESENTAM OS CLASTOS ANALISADOS DO METEORITO KAIDUN, TODOS ELES PLOTANDO MAIS AO REDOR OU NAS BORDAS DOS CAMPOS REPRESENTANDO UMA TENDÊNCIA DE CONTINUUM ENTRE OS GRUPOS DOS METEORITOS CONDRÍTICOS, ESPECIALMENTE OS CONDRITOS CARBONÁCEOS.
Outros clastos misteriosos presentes na rocha são material diferenciado enriquecido em elementos alcalinos. Esse material de rochas ricas em álcalis representa uma fonte em um corpo parental provavelmente planetário que teve suficiente tempo de se diferenciar em crosta, manto e núcleo com extensos processos de extração magmática em sua crosta para gerar rochas enriquecidas em álcalis. A presença desses clastos ricos em álcalis complica ainda mais a questão de qual seria o corpo parental do Kaidun. As rochas enriquecidas em álcalis estão presentes em apenas dois evidentes clastos de coloração clara no corte do meteorito. Um clasto representa um cristal de albita geminado com 1,2 mm x 0,7 mm apresentando inclusões de fluorapatita, aenigmatita, wilkinsonita e arfvedsonita. Esses três últimos minerais apresentam-se com composições mais magnesianas e apresentam razões Fe/Mn muito distintas de qualquer rocha terrestre. O segundo fragmento alcalino é um clasto fundido com aproximadamente 3 mm de tamanho. A matriz desse clasto, identificado como fundido in situ no corpo parental do Kaidun, é composta de cristais tabulares de plagioclásio com composição de 77 mol% de albita em uma massa vítrea. O teor de albita indica alto grau de metamorfismo termal ou diferenciação magmática, sendo o plagioclásio mais alcalino, rico em sódio.
A taxa de resfriamento dos cristais de plagioclásio foi estimada em 5 a 10 graus centígrados por hora. O clasto fundido também contém cristais reliquiares de clorofluorapatita e dois distintos grãos de clinopiroxênio cálcios, augita com 42 mol% de enstatita e 36 mol% de wollastonita e pigeonita com 47 mol% de enstatita e 10 mol% de wollastonita. O conteúdo de sílica total nesse clasto é de 57,9 wt% e de álcalis é de 7,76 wt% sendo classificado como uma rocha subalcalina intermediária. Os piroxênios presentes nos clastos alcalinos são similares em composição aos basaltos shergottitos, que são basaltos marcianos. Esta informação é deveras importante porque pode indicar a origem desses clastos de rochas diferenciadas no planeta Marte. Rochas ígneas alcalinas são formadas em raros processos geológicos na Terra, especialmente em condições de estiramento tectônico em regiões continentais normais ou continentais cratônicas. A presença de clastos alcalinos no meteorito Kaidun sugerem que estes devem ter se originado de um corpo parental de dimensões planetárias com condições de desenvolver pelo menos uma prototectônica de placas.
PHOBOS, UM DOS SATÉLITES NATURAIS DE MARTE E O MAIS PRÓXIMO DESTE, UM ASTEROIDE CAPTURADO DO CINTURÃO PRINCIPAL PELA GRAVIDADE DO PLANETA VERMELHO. PHOBOS É UM CANDIDATO PARA CORPO PARENTAL DO METEORITO KAIDUN. PHOBOS TEM ASSINATURA ESPECTRAL E ALBEDO CARACTERÍSTICO DE CONDRITOS CARBONÁCEOS.
Sabemos que o planeta Marte teve no passado uma tectônica de placas um pouco diferente da Terra, a principal evidência disso no planeta Marte é a presença de grandes montanhas vulcânicas e vales profundos como a famosa fenda geológica de Valles Marineris. Em um dos clastos um dos cristais de albita foi avaliado para evidências de choque metamórfico e este não apresenta traços de metamorfismo de impacto indicando que estes clastos estranhos adentraram no corpo parental do Kaidun com velocidades muito próximas de zero. Uma provável explicação para isto seria que o corpo de dimensões planetárias provedor dos clastos alcalinos estava muito próximo do corpo parental menor do Kaidun. O segundo clasto avaliado contém porções parcialmente fundidas in situ indicando fusão por impacto cósmico no corpo parental do Kaidun indicando que um clasto teve um encontro com o asteroide tipo C a baixas velocidades e o outro clasto geneticamente relacionado ao primeiro impactou o asteroide C a alta velocidade o suficiente para fundir parcialmente esse clasto. Ambos eventos ocorreram separadamente no tempo e representam variáveis condições de acreção de material diferenciado no asteroide tipo C.
Rochas de natureza alcalina são extremamente raras em materiais extraterrestres, tendo sido identificadas em apenas dois meteoritos neste contexto, o Adzhi-Bogdo e o Kaidun. A presença desse tipo de clasto com química mineralógica de piroxênios semelhantes aos shergottitos e apresentando evidência geoquímica de diferenciação crustal em um corpo parental de dimensões planetárias sugere duas possibilidades de corpo parental para o meteorito Kaidun, as luas Phobos e Deimos do planeta Marte. O planeta Marte seria a fonte dos fragmentos diferenciados e os dois satélites naturais possuem assinatura espectral de condritos carbonáceos complexos. Outro modelo de acreção de material sugere que Kaidun seja uma amostra do planeta anão Ceres que possui natureza condrítica carbonácea primitiva. No entanto não explicaria a acreção de material alcalino diferenciado em variadas velocidades de acreção desde zero até velocidades suficientes para gerar fusão por metamorfismo de impacto. A hipótese mais aceita para a origem de Kaidun é a de que ele representa uma amostra da lua Phobos de Marte devido a este ter albedo menor e espectro consistente com os condritos carbonáceos identificados no Kaidun. Além disso, devido a Phobos estar mais próximo de Marte do que Deimos existe uma maior probabilidade deste capturar fragmentos da crosta marciana a diferentes velocidades, fragmentos estes que seriam ejetados por colisões por cometas e asteroides na superfície de Marte.
A GRANDE CICATRIZ NO PLANETA MARTE, UM RIFT CONTENDO CAMADAS DE ROCHAS SEDIMENTARES CHAMADO VALLES MARINERIS. A PRESENÇA DESTA GRANDE ESTRUTURA LINEAR NO PLANETA REVELA UMA TECTÔNICA DE PLACAS PRIMORDIAL NO PLANETA VERMELHO, PROCESSO GEOLÓGICO NECESSÁRIO PARA A GERAÇÃO DE ROCHAS DIFERENCIADAS RICAS EM ÁLCALIS.
O pesquisador Andrei Ivanov do Instituto Vernadsky de Geoquímica e Química Analítica de Moscow, Rússia menciona que não consegue achar melhor candidato para corpo parental do meteorito Kaidun do que Phobos. Ivanov diz: "Kaidun é caracterizado por uma grande variedade de materiais meteoríticos em sua composição... quase 60 fases minerais foram identificadas no meteorito incluindo novos minerais nunca vistos na natureza tais como a florenskiita, FeTiP, o primeiro fosfeto conhecido de um elemento químico litófilo, no caso, o titânio. Kaidun é o único exemplo de um condrito carbonáceo com alto grau de choque". Phobos e Deimos são asteroides capturados pela gravidade de Marte, mas originalmente eram asteroides com suas próprias órbitas no cinturão principal.
Phobos está a 6000 km da superfície do planeta vermelho sendo mais fácil para este corpo agregar para si fragmentos oriundos da crosta marciana. Ivanov diz em sua pesquisa: "O meteorito Kaidun exibe uma diversidade incrível de material extraterrestre. O corpo parental do meteorito é em sua maioria composto de material condrítico carbonáceo de tipo petrológico 2. O meteorito é bem específico em sua composição: Contém numerosos fragmentos e inclusões formadas num estágio inicial da evolução do sistema solar através de condensação nebular, metasomatismo gasoso, aglomeração e outros processos, e dois fragmentos distintos de material diferenciado rico em álcalis, que adentrou no corpo parental como resultado de diferentes eventos. Os dados com respeito à composição litológica do meteorito Kaidun fornece argumentos fortes para considerar que o corpo parental do meteorito seja um satélite condrítico carbonáceo orbitando um grande planeta diferenciado. Phobos, uma das luas de Marte, é o mais provável candidato. Muitos aspectos do meteorito Kaidun podem ser muito bem explicados dentro do contexto da hipótese popular da origem em Phobos baseada no modelo de captura nebular".
Muitos pesquisadores ainda apresentam sérias dúvidas sobre essa hipótese sendo ela bastante especulativa porque não se conhece a geologia e composição de Phobos diretamente, nenhuma sonda foi mandada com sucesso para analisar a superfície do asteroide capturado Phobos. Mas os dados dos fragmentos ricos em álcalis são uma pista que leva a esta hipótese. No entanto, muitos asteroides desconhecidos podem ser candidatos a corpos parentais do meteorito Kaidun. O mistério da origem do meteorito Kaidun permanece, ainda mais por ele ser o único desse tipo a ser estudado, talvez num futuro não muito distante outros meteoritos sejam descobertos e compartilhem das mesmas características inusitadas do Kaidun fornecendo mais peças para a montagem desse quebra-cabeças cosmoquímico.
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