Pequenos cristais desenterrados na África do Sul contêm evidências de uma transição repentina na superfície do planeta há 3,8 bilhões de anos.
Esses cristais, cada um do tamanho de um grão de areia, mostram que, nessa época, a crosta terrestre se rompeu e começou a se mover – um precursor do processo conhecido como placas tectônicas.
As descobertas oferecem pistas sobre a evolução da Terra como planeta e podem ajudar a responder a perguntas sobre possíveis ligações entre placas tectônicas e a evolução da vida, disse a principal autora do estudo, Nadja Drabon, professora de ciências da Terra e planetárias na Universidade de Harvard.
“A Terra é o único planeta que tem vida; a Terra é o único planeta que tem placas tectônicas”, disse Drabon ao Live Science.
Motor da vida
Hoje em dia, pedaços de quebra-cabeças de crosta rígida flutuam em um oceano viscoso e quente de magma no manto, a camada intermediária da Terra. Esses pedaços de crosta se chocam, mergulham um abaixo do outro nas chamadas zonas de subducção e empurram uns aos outros, criando montanhas e cordilheiras oceânicas, forjando vulcões e desencadeando os terremotos que regularmente abalam o planeta. O afundamento das placas tectônicas também produz novas rochas em zonas de subducção, que interagem com a atmosfera para sugar carbono dióxido. Esse processo torna a atmosfera mais hospitaleira para a vida e mantém o clima mais estável, disse Drabon.
Mas as coisas nem sempre foram assim. Quando a Terra era jovem e quente, durante o éon Hadeano (4,6 bilhões a 4 bilhões de anos atrás), o planeta foi coberto primeiro por um oceano de magma e depois, à medida que o planeta esfriou, uma superfície de rocha sólida.
Exatamente quando essa superfície rachou e pedaços dela começaram a se mover tem sido muito debatido. Alguns estudos estimam que as placas tectônicas começaram há apenas 800 milhões de anos, enquanto outros sugerem que esse sistema tem pelo menos 2 bilhões de anos. Live Science relatado anteriormente.
Mas como o planeta está constantemente reciclando sua crosta no manto, quase não há rochas antigas na superfície para ajudar a resolver o debate. Antes deste estudo, “rochas que estão entre 2,5 [billion] e 4 bilhões de anos representam apenas 5% das rochas na superfície”, disse Drabon. “E antes de 4 bilhões de anos, não há rochas preservadas.”
Transição repentina
Isso mudou em 2018, quando Drabon e seus colegas descobriram cristais de zircão no Green Sandstone Bed da África do Sul, na cordilheira de Barberton Greenstone. A equipe encontrou 33 zircões, com idades entre 4,1 bilhões e 3,3 bilhões de anos.
No novo estudo, publicado em 21 de abril na revista Avanços AGUa equipe analisou diferentes isótopos, ou variantes de elementos com diferentes números de nêutrons, nesses zircões antigos, bem como em muitos zircões de outros tempos e lugares da Terra.
Nos isótopos, os cientistas encontraram evidências de uma transição repentina para as placas tectônicas primitivas que datam de cerca de 3,8 bilhões de anos atrás. Essa descoberta sugere que, naquela época, em pelo menos um lugar do planeta, uma forma simples de subducção havia começado. Se isso aconteceu ou não globalmente ainda é indeterminado, e é provável que o “motor realmente eficiente de placas se movendo umas contra as outras” que existe hoje ainda não tenha surgido, disse Drabon.
Análise isotópica de elementos como oxigênio, nióbio e urânio também mostraram que as rochas da superfície continham água há 3,8 bilhões de anos, sugerindo que os zircões já estiveram presos na crosta oceânica enterrada em um fundo do mar primitivo. E extrapolando as primeiras amostras, de 4,1 bilhões de anos atrás, sugerem que o planeta tinha uma crosta sólida há não mais de 4,2 bilhões de anos, disse Drabon.
Isso significaria que o mar de magma da Terra persistiu apenas até o final do Hadeano. Anteriormente, “as pessoas pensavam que a Terra estava apenas coberta por um oceano de magma até 3,6 bilhões de anos” atrás, disse Drabon.
O novo estudo sugere que o oceano de lava derretida da Terra existiu por no máximo algumas centenas de milhões de anos antes da formação da crosta sólida, acrescentou ela.
Então, o que desencadeou essa transição? Uma teoria é que as placas tectônicas simplesmente surgiram quando a Terra esfriou o suficiente, disse ela. Também é possível que, como uma colher de sobremesa quebrando o topo crocante de um crème brûlée, rochas espaciais maciças possam ter se chocado com a Terra e quebrado sua crosta.
Outra questão intrigante aborda se a transição da Terra para as placas tectônicas primitivas de alguma forma ajudou a vida a evoluir, acrescentou Drabon.
Enquanto o fóssil primitivo evidências de vida na Terra datam de cerca de 3,5 bilhões de anos atrás, as assinaturas químicas de processos biológicos, encontradas na proporção de isótopos de carbono, são ainda mais antigas. Alguns podem ser encontrados até 3,8 bilhões de anos atrás – na mesma época em que surgiram as primeiras placas tectônicas, disse Drabon.
Publicado originalmente no Live Science.
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