As modernas tectônicas de placas podem ter começado já em 3,2 bilhões de anos atrás, cerca de 400 milhões de anos antes do que os cientistas pensavam. Isso, por sua vez, sugere que o movimento de grandes pedaços da crosta terrestre poderia ter contribuído para tornar o planeta mais hospitaleiro à vida.
O geólogo Alec Brenner, da Universidade de Harvard e seus colegas, mediram as orientações magnéticas dos minerais contendo ferro no Honeyeater Basalt, uma camada de rocha formada entre 3,19 bilhões e 3,18 bilhões de anos atrás. O basalto faz parte do leste de Pilbara Craton, um pedaço antigo do continente na Austrália Ocidental que inclui rochas tão antigas quanto 3,5 bilhões de anos.
Os pesquisadores descobriram que esse craton estava em movimento entre 3,35 bilhões e 3,18 bilhões de anos atrás, flutuando pelo planeta a uma taxa de pelo menos 2,5 centímetros por ano. Essa é uma velocidade comparável aos movimentos modernos das placas, informou a equipe em 22 de abril no Science Advances.
A camada de basalto, que explodiu como lava e endureceu durante a jornada, contém minerais contendo ferro que podem atuar como pequenas placas de sinalização apontando o caminho para os pólos magnéticos da Terra. Enquanto a lava ainda estava derretida, os minerais giravam, orientando-se a alinhar-se com o pólo magnético norte ou sul. Ao rastrear as mudanças na orientação dentro da lava à medida que mais basalto se formou durante a jornada, os pesquisadores foram capazes de determinar a rapidez com que o cráton estava se movendo.
Os cientistas há muito usam essas placas magnéticas preservadas para reconstruir os movimentos das placas, refazendo os passos dos bits flutuantes do continente. Mas a constante trituração e troca das placas tectônicas da Terra nos últimos bilhões de anos retrabalharam a superfície da Terra muitas vezes, deixando poucos afloramentos com mais de 3 bilhões de anos.
O basalto de Honeyeater, no entanto, é um local raro, antigo e relativamente pouco trabalhado pelo metamorfismo, cujo calor e pressão poderiam alterar os minerais e redefinir sua orientação magnética. A equipe examinou 235 amostras do basalto usando um instrumento chamado microscópio de diamante quântico que pode detectar traços de magnetismo na escala de micrômetros. A partir dessas análises, os pesquisadores criaram um mapa de alta resolução de orientações magnéticas dentro da rocha.
Com base no mapa, a equipe estima que, há 3,2 bilhões de anos atrás, o Craton Oriental de Pilbara estava a uma latitude de cerca de 45 °, mas não é certo norte ou sul, Brenner disse em 21 de abril em uma entrevista coletiva em vídeo. Isso ocorre porque os pesquisadores não sabem ao certo se os polos magnéticos da Terra estavam na sua orientação atual ou invertidos. De qualquer forma, esse pedaço de crosta antiga se moveu em um movimento gradual e constante – uma marca registrada da tectônica de placas moderna, dizem os pesquisadores. Hoje, o cráton está localizado a cerca de 21 ° S, ao norte do Trópico de Capricórnio.
Pensa-se que a tectônica de placas se tornou um processo global bem estabelecido na Terra não antes de cerca de 2,8 bilhões de anos atrás. Antes disso, o interior da Terra era considerado quente demais para a formação de placas rígidas e frias na superfície ou para a subducção profunda, na qual uma placa da crosta mergulha embaixo da outra.
Um início anterior da tectônica de placas teria implicações para a evolução da vida na Terra, disse Brenner a repórteres. Não está claro se o processo estava em operação quando surgiram os primeiros organismos unicelulares, atualmente há pelo menos 3,45 bilhões de anos, não está claro, disse ele.
Mas é claro que as placas tectônicas estão atualmente intimamente ligadas à biosfera, acrescentou. Promove reações químicas entre rochas antes enterradas e a atmosfera que pode modular o clima do planeta de milhões a bilhões de anos. “Então, se [placas tectônicas] aconteciam no início da Terra, esses processos provavelmente estavam participando da evolução da vida”, disse Brenner.
Tectônica de placas ativa e de estilo moderno é a explicação mais provável para os dados, dizem os pesquisadores. Mas eles reconhecem que outras explicações possíveis ainda não podem ser descartadas, incluindo um estilo inicial, episódico, de adaptação e início das tectônicas de placas.
Alguns pesquisadores propuseram que, durante o Archean Eon, que durou de cerca de 4 bilhões a cerca de 2,5 bilhões de anos atrás, houve um processo tectônico de placa prototípica no qual pedaços de crosta se moviam à medida que o planeta começava a esfriar após sua formação. Sedimentos erodidos nos primeiros continentes da Terra também podem ter ajudado a lubrificar as rodas, preparando o terreno para as modernas placas tectônicas.
Os dados dos pesquisadores podem apoiar o movimento episódico e não gradual das placas, talvez como precursor da moderna tectônica de placas, diz Michael Brown, geólogo da Universidade de Maryland em College Park. Esses dados sugerem que, após sua explosão inicial de velocidade, o progresso do Honeyeater Basalt diminuiu consideravelmente, de 2,5 centímetros por ano para 0,37 centímetros por ano, diz ele.
Ainda não está claro como as tectônicas de placas de protótipos podem ter sido semelhantes ao processo moderno. “Sabemos muito pouco para responder a essa pergunta com confiança”, diz o geofísico Stephan Sobolev, da Universidade de Potsdam, na Alemanha. Sobolev sugeriu anteriormente que, por cerca de um bilhão de anos durante o arqueano, as placas tectônicas ocorreram regionalmente: as placas poderiam ter sido quebradas por grandes impactos de meteoritos ou plumas poderosas subindo do manto, gerando células regionais nas quais continentes antigos se formaram e pequenos blocos de crosta subdividida.
Essa célula regional pode ter formado o Craton Oriental de Pilbara, na Austrália, sugere Sobolev. Mas para que aquele pedaço do continente antigo tenha viajado tão longe tão rapidamente, ele diz, “uma subducção em larga escala deve estar envolvida” – uma possibilidade surpreendente para a história inicial da Terra.
Publicado em 23/04/2020 07h32
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