Este planeta brilhante, a “nave espacial Terra”, e o Sistema Solar em que viajamos não estão parados no espaço. Ambos giram, devagar e de forma majestosa, como parte de uma valsa em escala galáctica em torno do centro da Via Láctea.
Saber por onde o Sistema Solar passou nessa rota antiquíssima quase sempre está fora do nosso alcance - mas surgiram pistas novas, preservadas por dezenas de milhares de anos no gelo da Antártica.
Uma equipa de cientistas liderada pelo astrofísico nuclear Dominik Koll, do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, na Alemanha, identificou isótopos raros de ferro capazes de registar a passagem recente da Terra por uma nuvem interestelar com poeira de supernova - detritos deixados por estrelas que morreram há muito tempo.
O arquivo do gelo antártico ao longo de milhões de anos
Nas últimas décadas, a camada de gelo da Antártica consolidou-se como uma fonte inestimável para reconstruir a história do nosso planeta. A sua formação começou há cerca de 35 milhões de anos, quando a neve passou a acumular-se em camadas sucessivas; em cada uma delas, partículas presentes na atmosfera ficaram aprisionadas e congeladas.
Com o passar do tempo, esse empilhamento em camadas - comprimido pelo próprio peso - transformou-se numa cápsula do tempo vertical. A partir dela, os cientistas extraem longos cilindros de gelo (testemunhos de gelo) que oferecem um registo cronológico de mudanças atmosféricas ao longo de milhões de anos.
Em 2019, Koll e os seus colegas analisaram neve antártica recém-caída e detectaram vestígios de um isótopo de ferro chamado 60Fe, ou ferro-60.
Agora, o grupo encontrou ferro-60 congelado em testemunhos de gelo que remontam a um período entre 40.000 e 81.000 anos atrás.
Por que o ferro-60 aponta para supernovas
O ferro-60 chama a atenção porque só se forma em condições extremas muito específicas - que não ocorrem naturalmente na Terra - como as explosões de supernova.
É possível que uma pequena quantidade de ferro-60 tenha sido incorporada durante a formação do planeta. Porém, como a sua meia-vida é de apenas 2,6 milhões de anos, na prática quase tudo o que existia decaiu após cerca de 15 milhões de anos. Assim, qualquer ferro-60 que estivesse presente quando a Terra se formou, há 4,5 mil milhões de anos, já desapareceu há muito.
Isso implica que todo ferro-60 encontrado na Terra acima de um determinado nível de fundo precisa ter vindo do espaço. Não se conhece nenhum processo natural capaz de produzir quantidades relevantes desse isótopo por aqui.
Além disso, pela forma como é gerado, os cientistas entendem que a presença do ferro-60 tanto em sedimentos oceânicos como em neve recente indica que o Sistema Solar atravessou - e talvez ainda esteja a atravessar - detritos de supernova.
EPICA e a busca por átomos raros no gelo
Depois de identificarem ferro-60 na neve superficial, Koll e a equipa decidiram, literalmente, escavar mais fundo para verificar até onde esse registo poderia recuar no tempo.
Com amostras recolhidas no âmbito do Projeto Europeu de Perfuração de Gelo na Antártica (EPICA), os pesquisadores analisaram 295 quilogramas (cerca de 650 libras) de gelo antártico à procura dos raríssimos átomos de ferro-60.
O procedimento envolveu derreter o gelo, isolar o que restava e, então, contabilizar os átomos de ferro-60 encontrados.
Os resultados revelaram uma concentração de ferro-60 mais elevada do que aquela que se explicaria pelo contributo mínimo de fundo gerado por raios cósmicos que atingem a Terra - o que sugere que, pelo menos, parte do ferro-60 presente no gelo antártico necessariamente veio do espaço interestelar.
Nuvem Interestelar Local: um percurso de pelo menos 80.000 anos
É aqui que a história fica ainda mais intrigante: a concentração de ferro-60 no gelo de dezenas de milhares de anos atrás é consideravelmente menor do que a concentração observada na neve das últimas décadas.
Atualmente, o Sistema Solar desloca-se por uma região conhecida como Nuvem Interestelar Local, composta por gás, poeira e plasma, que os cientistas acreditam ter sido “semeada” por atividade de supernovas. Por isso, faz sentido supor que essa nuvem esteja a depositar sobre a Terra uma chuva extremamente ténue de ferro-60.
De acordo com os resultados de Koll e da equipa, o gelo antártico funciona como um registo de voo da travessia da Terra por essa nuvem - e, por consequência, permite revelar em detalhe como ela é estruturada. Mais do que isso, os dados sugerem que a nuvem tem regiões mais densas e regiões mais rarefeitas de poeira portadora de ferro-60.
É uma descoberta notável para algo inferido a partir de poucos átomos presos num bloco de gelo.
O registo dos testemunhos de gelo aponta que o Sistema Solar pode estar a atravessar a nuvem há, pelo menos, 80.000 anos: primeiro teria passado por uma zona mais esparsa e, depois, entrado numa região mais densa - a qual ainda estaria a ser atravessada hoje.
Ainda não se conhece com certeza a origem da Nuvem Interestelar Local. Mesmo assim, os achados do grupo são compatíveis com uma origem ligada a supernova e destacam a oportunidade de mapear a estrutura da nuvem a partir de material tangível disponível aqui na Terra.
"Estes resultados sugerem que a Nuvem Interestelar Local é um arquivo cósmico de ferro-60 produzido por supernovas", escrevem os pesquisadores.
"O perfil temporal impresso do ferro-60 é evidência de um ambiente interestelar local em mudança ao longo dos últimos 80.000 anos."
A pesquisa foi publicada na revista Cartas de Revisão Física.
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