Evidências de uma seção antiga da crosta terrestre sugerem que a Terra já foi um mundo aquático, cerca de três bilhões de anos atrás. Se for verdade, isso significa que os cientistas precisam reconsiderar algumas idéias sobre exoplanetas e habitabilidade. Eles também precisam reconsiderar sua compreensão de como a vida começou em nosso planeta.
Um novo artigo apresenta esses resultados na revista Nature Geoscience. O título do artigo é “Emergência continental arqueana limitada refletida em um início arqueano18Oceano enriquecido com O. ” Os co-autores são Boswell Wing da Universidade do Colorado, Boulder, e seu ex-aluno de pós-doutorado, Benjamin Johnson na Iowa State University.
O trabalho está focado em uma área no interior da Austrália chamada distrito Panorama. Nessa região, no noroeste da Austrália, há uma camada de fundo do oceano com 3,2 bilhões de anos, que foi virada de lado. O pedaço de crosta contém pistas químicas sobre a água do mar da Terra antiga.
"Não há amostras de água oceânica realmente antiga por aí, mas temos rochas que interagiram com a água do mar e lembraram dessa interação", disse Johnson em comunicado à imprensa.
"A origem e evolução da biosfera da Terra foram moldadas pelas histórias físicas e químicas dos oceanos."
Do artigo “A emergência continental arcaica limitada refletida em um início arcaico18Oceano enriquecido com O.
Os autores queriam reiniciar o debate sobre como era a Terra antiga e abrir novos caminhos na discussão.
Na introdução do artigo, os dois autores dizem que "a origem e evolução da biosfera da Terra foram moldadas pelas histórias físicas e químicas dos oceanos. Sedimentos químicos marinhos e crosta oceânica alterada preservam um registro geoquímico dessas histórias. Sedimentos químicos marinhos, por exemplo, exibem um aumento em sua18O /16O ratio através do tempo. ”
Sedimentos marinhos foram bem estudados ao longo do tempo, mas os autores deste estudo analisaram a crosta antiga. Os oceanos antigos continham diferentes tipos de oxigênio que foram então depositados na crosta. Os cientistas coletaram mais de 100 amostras da rocha antiga e a analisaram em busca de dois isótopos de oxigênio: oxigênio-16 e oxigênio 18. Eles queriam encontrar a quantidade relativa de cada isótopo na crosta antiga, para compará-la às quantidades no sedimento.
Seus resultados mostraram mais oxigênio-18 na crosta quando foi formada há 3,2 bilhões de anos, o que significava que o oceano na época tinha mais oxigênio-18. Os dois pesquisadores dizem que isso significa que, quando essa crosta se formou, não havia continentes. Isso ocorre porque quando os continentes se formam, eles contêm argilas, e essas argilas teriam absorvido o oxigênio-18 mais pesado. Portanto, se houvesse continentes há 3,2 bilhões de anos, suas amostras de crosta teriam menos oxigênio-18.
A conclusão geral de seu trabalho é que os oceanos da Terra passaram por dois estados distintos: um antes da formação dos continentes e um depois da formação dos continentes.
Sedimentos químicos marinhos foram estudados extensivamente para tentar juntar a formação de continentes na Terra antiga. Como o estudo diz, esses sedimentos antigos incluem “carbonatos, fosfatos, sílica microcristalina e óxidos de ferro. Como esses minerais se formam diretamente a partir de espécies aquosas, eles podem refletir o?18O da água com a qual eles coexistem. Os sedimentos são como um registro de arquivo da Terra na época, e os sedimentos mais antigos mostram que os valores de oxigênio-18 aumentam constantemente ao longo do tempo, até hoje. Mas este trabalho contrasta com isso, e os autores sugerem que o oxigênio da água do mar-18 diminuiu com o tempo.
O par de cientistas construiu um modelo para a Terra antiga, mostrando que “o início do clima continental no final do arqueano, entre 3 e 2,5 bilhões de anos atrás, teria desenhado um18Oceano arcaico primitivo enriquecido com O para?18O é semelhante aos da água do mar moderna. ” Assim, somente após a formação dos continentes, os valores do oxigênio-18 começam a parecer valores modernos.
Embora este estudo aponte para a possibilidade da Terra antiga como um mundo aquático, isso não significa que o planeta não tenha formas terrestres. Áreas de terra do tamanho de ilhas, ou mesmo micro-continentes, podem ter existido na época, de natureza vulcânica e muito rochosas. Mas os tipos de vastas formas de terra que cobrem a Terra hoje, ricas em solo e com altas cadeias de montanhas, podem não ter existido. Se tivessem, o conteúdo de oxigênio-18 seria mais parecido com o de hoje.
"Não há nada no que fizemos que diga que você não pode ter pequenos continentes saindo dos oceanos", disse Wing em comunicado à imprensa. "Simplesmente não achamos que houvesse formação em escala global de solos continentais, como temos hoje."
Os autores não estão sugerindo que o trabalho deles seja a evidência definitiva na discussão em andamento sobre o início da Terra. Eles observam que existem outras razões possíveis para seus resultados.
Se os continentes antigos se formavam muito mais lentamente que os continentes modernos, isso poderia explicar a discrepância no oxigênio-18. Também é possível que as argilas que absorvem o oxigênio-18 se formem no próprio oceano, e não nos continentes.
Isso aponta para um mistério duradouro na ciência da Terra: quando exatamente os continentes se formaram?
É provável, de acordo com algumas evidências, que os continentes só pudessem se formar quando o núcleo da Terra derramou calor e esfriou. De qualquer forma, os continentes modernos não tomaram forma até depois do Jurássico. Antes disso, o único supercontinente de Gondwana cobria cerca de um quinto da superfície da Terra. Wing quer examinar áreas mais jovens da crosta terrestre para tentar determinar mais claramente quando os continentes modernos se formaram.
Este estudo também aborda o início da vida na Terra e como e quando se formou. Os primeiros oceanos da Terra, assim como os oceanos modernos, agiram como um amortecedor, que "mediou os feedbacks climáticos entre a biosfera, a atmosfera e a geosfera durante o tempo profundo, ajudando a garantir a habitabilidade planetária a longo prazo".
A ciência pintou uma imagem de como seria a Terra primitiva e qual era a natureza dos oceanos. Mas está longe de estar completo. A evidência está toda enterrada, na rocha e no tempo. E, à medida que procuramos entender as mudanças climáticas aqui na Terra, e à medida que melhoramos cada vez mais os exoplanetas, todas essas questões sobre a Terra antiga, os oceanos e a biosfera assumem uma nova importância.
Como dizem os autores em seu artigo, "Uma Terra primitiva sem continentes emergentes pode se parecer com um 'mundo da água', fornecendo uma importante restrição ambiental à origem e evolução da vida na Terra, bem como sua possível existência em outros lugares.“
"A história da vida na Terra acompanha os nichos disponíveis", disse Wing. "Se você tem um mundo aquático, um mundo coberto pelo oceano, nichos secos simplesmente não estarão disponíveis".
Mais:
- Trabalho de pesquisa: Emergência continental arqueana limitada refletida em um oceano enriquecido em 18O arcaico
- Press Release: Terra primitiva pode ter sido um 'mundo da água'
- Wikipedia: Planeta Oceânico
