Um artigo publicado sexta-feira (1) na revista científica Geochimica et Cosmochimica Acta apresenta novas pistas sobre a composição química de Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol. 

Apesar de integrar o grupo dos mundos rochosos do Sistema Solar, ele apresenta características bem diferentes das encontradas na Terra, em Vênus e em Marte.

Em resumo:

Estudo revela novas pistas sobre composição química incomum de Mercúrio;

Planeta é rochoso, mas difere da Terra, Vênus e Marte;

Superfície pobre em ferro, rica em enxofre e magnésio;

Ambiente reduzido forma sulfetos, carbetos e silicietos, não óxidos;

Cientistas usaram meteorito Indarch para simular condições de Mercúrio;

Experimentos mostram que o enxofre altera magma e prolonga estado líquido;

Resultados explicam a evolução única e diversidade dos planetas rochosos. 

Dados de missões espaciais mostram que a superfície de Mercúrio é pobre em ferro, mas rica em enxofre e magnésio. Essa combinação incomum tem impacto direto na estrutura interna do planeta. Além disso, Mercúrio é considerado pelos cientistas o planeta mais “reduzido” do Sistema Solar, o que significa que seus elementos químicos não estão ligados ao oxigênio, como ocorre na Terra.

Mercúrio é totalmente diferente dos outros três planetas rochosos do Sistema Solar (Vênus, Terra e Marte) – Crédito: NASA images – Shutterstock

Na prática, isso quer dizer que, em vez de óxidos, predominam compostos como sulfetos, carbetos e silicietos. Essa diferença muda completamente a forma como as rochas se comportam no interior do planeta. Compreender esse ambiente químico é essencial para explicar como Mercúrio se formou e evoluiu ao longo de bilhões de anos.

Pesquisadores analisam meteorito que caiu na Terra

Sem acesso direto a rochas do planeta, pesquisadores da Universidade Rice, em Houston, no Texas, EUA, precisaram buscar alternativas para estudar essas condições. A solução foi recorrer a um meteorito raro chamado Indarch, que caiu na Terra em 1891, no Azerbaijão. Esse material apresenta características químicas semelhantes às inferidas para Mercúrio.

O meteorito Indarch é classificado como um condrito de enstatita do tipo EH4, um grupo raro que se formou nas regiões mais internas do Sistema Solar primitivo, próximas ao Sol. Esses meteoritos são ricos em ferro e contêm sulfetos incomuns, compostos ricos em enxofre, o que os torna especialmente valiosos para esse tipo de estudo.

Análises anteriores já indicavam que a composição química do Indarch se aproxima bastante da de Mercúrio. Por isso, os cientistas decidiram usá-lo como modelo para simular processos que ocorreram no planeta. A ideia era reproduzir, em laboratório, condições semelhantes às enfrentadas por Mercúrio durante sua formação.

Meteorito Indarch, condrito de enstatita – Créditos: Vahe Martirosyan/Galeria de Meteoritos da UCLA

Para isso, os pesquisadores criaram uma mistura baseada na composição do meteorito e a submeteram a altas temperaturas em forno especializado. O objetivo era simular o comportamento do magma em Mercúrio, observando como ele se forma, evolui e se solidifica ao longo do tempo.

Magmas de Mercúrio podem permanecer líquidos por mais tempo

Os resultados mostraram que o enxofre desempenha um papel fundamental nesse processo. Em ambientes com pouco ferro, como em Mercúrio, o enxofre se liga a outros elementos, como magnésio e cálcio. Na Terra, esses elementos normalmente se combinam com oxigênio, formando silicatos, que são a base das rochas terrestres.

Essa diferença tem consequências importantes. Quando o enxofre substitui o oxigênio na estrutura das rochas, a rede mineral se torna mais frágil e cristaliza em temperaturas mais baixas. Isso significa que os magmas de Mercúrio podem permanecer líquidos por mais tempo, mesmo em condições mais frias do que as encontradas na Terra.

Esse comportamento ajuda a explicar por que Mercúrio apresenta uma composição tão distinta. O planeta possui baixo teor de ferro, alta concentração de enxofre e um ambiente quimicamente reduzido. Esses fatores influenciam diretamente sua geologia e sua evolução interna.

Os cientistas acreditam que, no início de sua história, Mercúrio passou por um estágio semelhante ao de outros planetas rochosos, com grandes volumes de rocha derretida. Esse período, conhecido como oceano de magma, teria ocorrido logo após a formação do planeta, há cerca de 4,5 bilhões de anos.

Com o tempo, o planeta começou a se diferenciar, formando camadas internas distintas, como núcleo, manto e crosta. No entanto, devido à sua composição química única, esse processo ocorreu de maneira diferente em comparação com a Terra e outros planetas.

Canto superior esquerdo: Mercúrio. Canto superior direito: Misturas químicas usadas para criar rochas de mercúrio, antes do cozimento. Canto inferior esquerdo: Manômetros nas instalações. Canto inferior direito: Rocha de mercúrio cozida – Crédito: Jared Jones/Universidade Rice

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Estrutura interna do planeta parece complexa

Estudos sugerem que Mercúrio pode ter uma estrutura interna complexa, com um núcleo externo sólido envolvendo uma camada líquida mais profunda, além de um pequeno núcleo sólido no centro. Essas características ainda estão sendo investigadas, mas indicam uma evolução geológica singular.

A pesquisa também traz novas perspectivas sobre o processo de diferenciação planetária, responsável pela formação das camadas internas dos planetas. Entender como esse processo ocorre em diferentes condições químicas ajuda os cientistas a reconstruir a história dos corpos rochosos do Sistema Solar.

Tradicionalmente, muitos estudos usam a Terra como referência para entender outros planetas. No entanto, Mercúrio mostra que essa abordagem tem limitações. Sua química peculiar exige modelos próprios, que considerem ambientes com pouco oxigênio e alto teor de enxofre.

Os experimentos com o meteorito Indarch reforçam essa ideia. Eles mostram que o enxofre pode desempenhar um papel semelhante ao da água ou do carbono na Terra, influenciando diretamente a formação e a evolução dos magmas.

Um planeta com regras próprias

Esse novo entendimento permite aos cientistas enxergar Mercúrio não como uma versão “diferente” da Terra, mas como um planeta com regras próprias. Isso amplia o conhecimento sobre como mundos rochosos se formam em diferentes regiões do Sistema Solar.

Além disso, os resultados ajudam a interpretar melhor os dados obtidos por missões espaciais, que muitas vezes são difíceis de analisar sem amostras diretas do planeta. Simulações em laboratório, como essa, se tornam ferramentas essenciais para avançar nesse tipo de pesquisa.

Em resumo, o estudo mostra que o enxofre foi um elemento-chave na história de Mercúrio, influenciando desde a formação de suas rochas até a dinâmica de seu interior. Essa descoberta contribui para uma visão mais completa sobre a diversidade química dos planetas rochosos e seus processos de evolução.

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