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 não maior que um grão de areia, mostram que nessa época TerraA crosta 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 perguntas sobre possíveis conexões entre eles placas tectônicas e a evolução da vida, disse a principal autora do estudo, Nadja Drabon, professora de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade de Harvard.

“A Terra é o único planeta que tem vida; A Terra é o único planeta que possui placas tectônicas”, disse Drabon à Live Science.

motor da vida

Hoje, peças de quebra-cabeça de crosta rígida flutuam em um oceano viscoso e quente de magma no manto, a camada intermediária da Terra. Esses pedaços de crosta se esfregam uns contra os outros, submergem uns nos outros nas chamadas zonas de subducção e empurram uns aos outros para cima, fazendo com que montanhas e cordilheiras se formem e se forjem. vulcões e desencadeando os terremotos que sacodem periodicamente o planeta. O afundamento das placas tectônicas também produz novas rochas em zonas de subducção que interagem com a atmosfera para sugá-la carbono dióxido. Esse processo torna a atmosfera mais habitável e mantém o clima mais estável, disse Drabon.

Mas nem sempre foi assim. Quando a Terra era jovem e quente, durante o Aeon 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 esta superfície rachou e partes dela começaram a se mover foi muito debatido. Alguns estudos estimam que as placas tectônicas começaram há menos de 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 em seu manto, quase não há rochas antigas na superfície para ajudar a resolver o debate. Antes deste estudo, “Rochas variando entre 2,5 [billion] e 4 bilhões de anos representam apenas 5% das rochas na superfície”, disse Drabon. “E há 4 bilhões de anos nenhuma rocha é preservada.”

Transição Súbita

Isso mudou em 2018, quando Drabon e seus colegas descobriram cristais de zircão no Green Sandstone Bed da África do Sul na Cordilheira 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 Progresso da 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 há cerca de 3,8 bilhões de anos. Essa descoberta sugere que, a essa altura, uma forma simples de subducção havia começado em pelo menos um local do planeta. Se isso aconteceu globalmente ou não ainda não está claro, e é provável que o “motor realmente eficiente de placas contra-móveis” que existe hoje ainda não tenha surgido, disse Drabon.

Análise isotópica de elementos como oxigênio, nióbio, etc. 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 antigo fundo do mar. E extrapolando as primeiras amostras de 4,1 bilhões de anos atrás, sugere 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 durou apenas até o final do Hadeano. “As pessoas costumavam pensar que a Terra era coberta apenas 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 existia no máximo algumas centenas de milhões de anos antes da formação da crosta sólida, acrescentou.

Então, o que desencadeou essa transição? Uma teoria é que as placas tectônicas simplesmente se formaram quando a Terra esfriou o suficiente, disse ela. Também é possível que enormes rochas espaciais, como uma colher de sobremesa quebrando o topo crocante de um crème brûlée, tenham batido na terra e quebrado sua crosta.

Outra questão intrigante é se a transição da Terra para as primeiras placas tectônicas contribuiu de alguma forma para a evolução da vida, 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 encontrados na proporção de isótopos de carbono são ainda mais antigas. Alguns podem ser encontrados há 3,8 bilhões de anos – na mesma época em que as primeiras placas tectônicas se formaram, disse Drabon.

Publicado originalmente no Live Science.