Nova pesquisa oferece uma teoria sobre como o ouro, a platina e outros metais preciosos chegaram ao manto da Terra

Representação artística de uma grande colisão na Terra primitiva. Crédito: SwRI/Marchi

DOI: 10.1073/pnas.2309181120
Credibilidade: 999
#Manto 

Cientistas de Yale e do Southwest Research Institute (SRI) dizem que tiraram a sorte grande com algumas informações novas e valiosas sobre a história do ouro.

É uma história que começa com colisões violentas de grandes objetos no espaço, continua numa região semi-derretida do manto da Terra e termina com metais preciosos encontrando um local de descanso improvável, muito mais próximo da superfície do planeta do que os cientistas teriam previsto.

Jun Korenaga, professor de ciências da Terra e planetárias na Faculdade de Artes e Ciências de Yale, e Simone Marchi, pesquisadora do SRI em Boulder, Colorado, fornecem detalhes em um estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

A sua nova teoria fornece respostas possíveis a questões persistentes sobre a forma como o ouro, a platina e outros metais preciosos encontraram o seu caminho para bolsas rasas no manto da Terra, em vez de nas profundezas do núcleo do planeta. De forma mais ampla, a nova teoria oferece insights sobre a formação de planetas em todo o universo.

“Nossa pesquisa é um bom exemplo de como fazer uma descoberta inesperada após reexaminar a sabedoria convencional”, disse Korenaga.

Pesquisas recentes de cientistas de todo o mundo estabeleceram que metais preciosos como ouro e platina chegaram à Terra há bilhões de anos, depois que a proto-Terra primitiva colidiu com grandes corpos do tamanho da Lua no espaço, o que deixou para trás depósitos de materiais que foram dobrados no que é a Terra de hoje.

Mas esse processo de absorção permaneceu um mistério.

Instantâneos da simulação de mistura no manto da Terra, desde logo após um impacto (acima) até o presente (abaixo). Crédito: Yale/Korenaga

Além de serem valorizados por sua escassez, beleza estética e uso em produtos de alta tecnologia, ouro e platina são conhecidos como elementos altamente “siderófilos”. Eles são atraídos pelo elemento ferro a tal ponto que se espera que se acumulem quase inteiramente no núcleo metálico da Terra – seja fundindo-se diretamente com o núcleo metálico no impacto ou afundando rapidamente do manto para o núcleo.

Por esta lógica, eles não deveriam ter se acumulado na superfície da Terra ou perto dela. No entanto, eles fizeram.

“Trabalhando com Simone, que é especialista em dinâmica de impacto, consegui encontrar uma solução inovadora para este enigma”, disse Korenaga.

A teoria de Korenaga e Marchi gira em torno de uma região fina e “transitória” do manto, onde a parte rasa do manto derrete e a parte mais profunda permanece sólida. Os pesquisadores descobriram que esta região possui propriedades dinâmicas peculiares que podem reter com eficiência os componentes metálicos em queda e entregá-los lentamente ao resto do manto.

Este esquema ilustra a explicação geofisicamente mais plausível para a abundância de metais HSE presentes no manto terrestre. Durante o longo período de bombardeio, os impactores atingiriam a Terra e entregariam materiais. (a) Os metais líquidos afundariam no oceano de magma gerado pelo impacto produzido localmente antes de percolarem através da zona parcialmente fundida abaixo. (b) A compressão faz com que os metais na zona fundida solidifiquem e afundem. (c) Em seguida, a convecção térmica mistura e redistribui os componentes do manto impregnados de metal ao longo de longos períodos geológicos. Crédito: Instituto de Pesquisa do Sudoeste

A sua teoria postula que esta entrega ainda está em curso, com os remanescentes da região transitória aparecendo como “grandes províncias de baixa velocidade de cisalhamento” – anomalias geofísicas bem conhecidas no manto profundo.

“Esta região transitória quase sempre se forma quando um grande impactador atinge a Terra primitiva, tornando a nossa teoria bastante robusta”, disse Marchi.

Os investigadores disseram que a nova teoria não só explica aspectos anteriormente enigmáticos da evolução geoquímica e geofísica da Terra, mas também destaca a vasta gama de escalas de tempo envolvidas na formação da Terra.

“Uma das coisas notáveis que descobrimos foi que a dinâmica da região transitória do manto ocorre num período de tempo muito curto – cerca de um dia – mas a sua influência na evolução subsequente da Terra durou alguns milhares de milhões de anos,” disse Korenaga.


Publicado em 14/10/2023 09h07

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