Os cientistas teorizam que alguns exoplanetas – mundos orbitando sóis distantes – podem ser mundos aquáticos, planetas rochosos completamente cobertos por oceanos globais. Este mês, um pesquisador da Universidade de Harvard publicou novas evidências de que a própria Terra já foi um mundo aquático, com seu próprio oceano global e muito pouca ou nenhuma terra visível. O cientista planetário Junjie Dong, de Harvard, é o autor principal do novo artigo, que enfoca a quantidade de água presente no manto da Terra, a camada de rocha entre a crosta e o núcleo do nosso planeta. Esses resultados foram publicados em 9 de março de 2021 na revista AGU Advances, com revisão por pares.
Você provavelmente aprendeu na escola que o ciclo da água da Terra é o movimento contínuo da água: da evaporação na superfície do oceano para a atmosfera – a chuva que enche rios e lagos, contribui para geleiras, calotas polares e reservatórios abaixo do solo – e, muitas vezes muito mais tarde em uma escala de tempo humana, acaba nos oceanos novamente. Mas não pensamos com frequência no importante papel desempenhado pela água nos processos subterrâneos. Por exemplo, o conteúdo de água no magma determina o quão explosivo um vulcão pode ser, e a água desempenha um papel importante na formação e migração do petróleo.
A água do mar também se infiltra na crosta oceânica. Lá, ele hidrata as rochas ígneas, transformando-as nos chamados minerais hídricos. É nesta forma que a água é carregada para baixo no manto. O artigo de Dong explicou os processos de pensamento que sua equipe usou para concluir que a Terra já foi um mundo aquático:
Na superfície da Terra, a maior parte da água reside nos oceanos, enquanto no interior, os principais minerais formadores de rocha podem incorporar quantidades significativas de água … A quantidade de água que pode ser dissolvida nos minerais do manto da Terra, chamada de capacidade de armazenamento de água, geralmente diminui em temperaturas mais altas. Em escalas de tempo de bilhões de anos, a troca de água entre o interior e a superfície da Terra pode controlar a mudança de volume dos oceanos da superfície.
Aqui, calculamos a capacidade de armazenamento de água no manto sólido da Terra em função da temperatura do manto. Descobrimos que a capacidade de armazenamento de água em um manto inicial quente pode ter sido menor do que a quantidade de água que o manto da Terra atualmente contém, então a água adicional no manto hoje teria residido na superfície da Terra primitiva e formado oceanos maiores.
Nossos resultados sugerem que a suposição de longa data de que o volume dos oceanos da superfície permaneceu quase constante ao longo do tempo geológico pode precisar ser reavaliada.
Nas profundezas da Terra hoje, a água é armazenada em duas formas de alta pressão da olivina mineral vulcânica: wadsleyita hidratada e ringwoodita. Acredita-se que a água esteja na forma de compostos do grupo hidroxila, que são constituídos por átomos de oxigênio e hidrogênio.
O conhecimento sobre as capacidades de armazenamento desses minerais tem sido, até agora, baseado nas altas temperaturas e pressões dentro do manto em nossa Terra moderna. Mas Dong queria dar um passo além e descobrir a capacidade de armazenamento em uma faixa mais ampla de temperaturas. Porque? Porque quando a Terra era mais jovem, o manto era significativamente mais quente do que é hoje, o que significa que tinha menos capacidade de armazenamento de água do que agora. Os resultados indicaram que ambos os minerais apresentam menores capacidades de armazenamento de água em altas temperaturas. Se o manto não conseguia reter tanta água, então para onde foi a água? A superfície, Dong disse:
Isso sugere que a água deve ter estado em outro lugar. E o reservatório mais provável é a superfície.
A capacidade de armazenamento do manto também começou a aumentar ao longo do tempo devido à cristalização dos minerais olivina do magma.
Conforme observado no artigo:
A capacidade de armazenamento de água bruta do manto sólido da Terra foi significativamente afetada pelo resfriamento secular devido às capacidades de armazenamento dependentes da temperatura de seus minerais constituintes. A capacidade de armazenamento de água do manto hoje é de 1,86 a 4,41 vezes a massa do oceano da superfície moderna.
o que isso significa, exatamente?
Isso sugere que a maior parte da água da Terra estava na superfície naquela época, durante o Éon Arqueano entre 2,5 e 4 bilhões de anos atrás, com muito menos no manto. A superfície do planeta pode ter sido virtualmente completamente coberta por água, sem nenhuma massa de terra.
Mas então para onde foi todo esse excesso de água? Muito provavelmente infiltrou-se no manto à medida que a capacidade de armazenamento do manto começou a aumentar quando as temperaturas dentro do manto gradualmente esfriaram. Esse processo continuou até que restou a quantidade de água restante na superfície – em todos os oceanos, mares e lagos – que vemos hoje. Enquanto, de acordo com o novo estudo, a água antes cobria pelo menos cerca de 100% da superfície da Terra, agora cobre apenas 71%.
Também houve um estudo anterior do ano passado que indicou que 3,2 bilhões de anos atrás, a Terra tinha muito menos superfície terrestre do que agora. Essas descobertas foram baseadas em uma abundância de certos isótopos de oxigênio que foram preservados em um registro geológico do oceano primitivo.
Esses novos resultados não apenas fornecem um vislumbre de como a Terra costumava ser como um mundo aquático, mas também têm implicações para outros mundos aquáticos em nosso sistema solar, como Europa, Enceladus e outras luas oceânicas. Essas luas são diferentes da Terra, no entanto, porque seus oceanos globais são cobertos por crostas de gelo. Em muitos aspectos, eles são semelhantes aos ambientes oceânicos cobertos de gelo nos pólos da Terra.
Existem várias luas oceânicas semelhantes em nosso sistema solar. Até mesmo alguns planetas anões como Ceres e Plutão tinham oceanos subterrâneos e podem ainda hoje. Com milhares de exoplanetas sendo descobertos e estimados em bilhões apenas na nossa galáxia, quantas luas existem lá fora? Provavelmente mais do que podemos contar agora, e se nosso sistema solar serve de indicação, muitas dessas luas também podem ser mundos oceânicos.
Outras evidências apontam para a provável existência de muitos outros mundos oceânicos (planetas) também, alguns mais parecidos com a Terra quando estava coberta por água. O quão habitáveis eles podem ser ainda é desconhecido e não saberemos muito mais até que, esperançosamente, encontremos um.
O pensamento de milhões ou mais mundos oceânicos somente em nossa galáxia, tanto planetas quanto luas, é emocionante. Aprender mais sobre o passado aquático de nosso próprio planeta ajudará os cientistas a encontrar alguns deles e talvez até mesmo descobrir evidências de vida aquática alienígena.
Existem também implicações em como a vida começou na Terra, como Paul Voosen escreve na Science. Alguns cientistas acreditam que tudo começou em fontes hidrotermais ricas em nutrientes no fundo do oceano. Mas outras teorias sugerem lagoas rasas de água em terra seca, que frequentemente evaporam, criando um banho concentrado de produtos químicos. Um oceano global é problemático para ambos os cenários. Ele poderia ter diluído as biomoléculas necessárias no próprio oceano, e também tornado as piscinas rasas improváveis, uma vez que toda ou a maior parte da terra teria sido submersa. Thomas Carell, bioquímico da Universidade Ludwig Maximilian de Munique, oferece uma possibilidade diferente: bolsões de água dentro de rochas oceânicas que irrompem na superfície em montes submarinos vulcânicos. Ele disse:
Talvez tivéssemos pequenas cavernas onde tudo aconteceu.
Resumindo: novas evidências de Harvard sugerem que – alguns bilhões de anos atrás – a Terra era um verdadeiro mundo aquático, completamente coberto por um oceano global, com pouca ou nenhuma terra visível.
Publicado em 17/03/2021 23h35
Artigo original:
Estudo original: