Mundo da água: como era a Terra há mais de 3 bilhões de anos

O que exatamente os cientistas descobriram

O estado do planeta e os processos que ocorreram nele há 3 bilhões de anos,

causam muita polêmica entre os cientistas - principalmente porque poucos monumentos geológicos desse período foram preservados na superfície da Terra.

No entanto, existem diversas regiões onde antigosas rochas chegam perto da superfície. Um deles é Panorama, uma região árida e pouco povoada na Austrália Ocidental, onde cientistas da Universidade do Colorado recuperaram amostras nucleares que datam de cerca de 3,24 mil milhões de anos.

Nesta área, uma laje vem à superfície,que no Arqueano estava no fundo do oceano. Os cientistas se aproveitaram disso para determinar o conteúdo de vários tipos de oxigênio em suas rochas, que se acumulam em minerais ao interagir com a água do mar. Especificamente, eles analisaram as quantidades relativas de dois isótopos, o oxigênio leve-16 e o ​​oxigênio ligeiramente mais pesado-18, em mais de 100 amostras.

A análise mostrou que o número desses isótoposexcede significativamente seu conteúdo em rochas que são lavadas pela água do mar agora. Os cientistas acreditam que este resultado sugere que cerca de 3,24 bilhões de anos atrás, praticamente não havia terra na Terra e toda a superfície estava coberta por água.

“Sem continentes sobre o oceano, os valores de oxigênio seriam diferentes dos que são hoje, e foi exatamente isso que descobrimos”, escreveu o principal autor do estudo, Benjamin Johnson.

No entanto, os resultados do estudo não significam queA Terra estava completamente desprovida de terra - os pesquisadores acreditam que durante este período de desenvolvimento do planeta poderiam existir “microcontinentes” em sua superfície, que se elevavam acima da superfície do oceano a uma grande distância uns dos outros.

Ao mesmo tempo, a análise com alto grau de probabilidadeexclui a existência de grandes continentes ricos em solo, como os que dominam a Terra hoje, bem como supercontinentes, como o hipotético Vaalbara.

Vaalbara- o primeiro supercontinente hipotético da Terra,que presumivelmente existiu durante a era arqueana - 3,6–2,8 bilhões de anos atrás. A sua formação, segundo hipóteses dos cientistas, começou há 3,6 mil milhões de anos e terminou há 3,1 mil milhões de anos. O supercontinente se dividiu em outros menores há cerca de 2,5 bilhões de anos.

“Eu apresento uma imagem semelhante a comoas Ilhas Galápagos parecem quando vistas do oeste: vastas extensões do oceano ao norte e ao sul com pequenas ilhas vulcânicas rochosas mal subindo acima da superfície do oceano ”, diz Johnson.

Partes do antigo supercontinente Vaalbar nos territórios dos continentes modernos - África e Austrália

No entanto, outras explicações para o elevadoo conteúdo de isótopos de oxigênio nas rochas daquele período, observam os autores do estudo. As mesmas características químicas poderiam surgir se os continentes se formassem muito mais lentamente do que os cientistas acreditam.

Outra hipótese é que as argilas continentais, que agora são rochas sólidas, não se formaram na terra, mas no oceano.

O que havia na terra além do oceano

Hipóteses sobre exatamente como e quando na TerraOs primeiros continentes formados ainda são motivo de debate entre os cientistas. Existe uma teoria de que grandes áreas de terra na superfície do planeta surgiram como resultado da desaceleração da perda de calor das entranhas da Terra.

O mais antigo sobrevivente continentalos materiais têm cerca de 4 bilhões de anos - ou seja, foi formado cerca de 600 milhões de anos após a formação do planeta. Nesse caso, ela surgiu antes mesmo de a Terra começar a ser bombardeada por detritos da formação do sistema solar - e antes que a água aparecesse no planeta. No entanto, os cientistas ainda não foram capazes de encontrar fortes evidências da existência de continentes antes de Gondwana.

Gondwana
Foto: Por Fama Clamosa — Trabalho próprio, CC BY-SA 4.0.

Gondwana

A maioria dos pesquisadores concorda queHá cerca de meio bilhão de anos, a Terra era dominada pelo supercontinente Gondwana, que existia antes do período Jurássico e se desintegrou há cerca de 180 milhões de anos.

Gondwana incluía a África, América do Sul,Antártica, Austrália, Nova Zelândia, bem como Arábia, Madagascar e Hindustão. Foi formado no final do Pré-cambriano, como resultado da divisão do supercontinente Rodínia.

Aproximadamente 3 bilhões de anos atrás, durante o período descritoDe acordo com a pesquisa dos autores, a era geológica do Arqueano (2,5–4 bilhões de anos atrás) estava terminando na Terra. Acredita-se que naquela época praticamente não havia oxigênio livre na atmosfera do planeta e a quantidade de gases de efeito estufa era muitas vezes superior aos níveis atuais.

A vida na Terra apareceu no início do Arqueano e, há 3 bilhões de anos, a forma de vida dominante na Terra eram as esteiras de cianobactérias (estromatólitos) e arqueias.

Estromatólitos externamente pareciam pedras, mas emna verdade, eram conglomerados de bactérias vivas. Eles incluíam bactérias aeróbias e anaeróbias, que, por meio da fotossíntese, convertiam a luz solar e a água em glicose, uma forma simples de açúcar. Durante esse processo, o oxigênio foi liberado como um subproduto.

Estromatólitos

Os cientistas acreditam que as placas tectônicas modernas comsuas zonas de subducção, centros de distribuição, terremotos e todas as outras características conhecidas por nós, provavelmente também começaram na era arqueana - cerca de 3,2 bilhões de anos atrás.

Isto é comprovado por amostras de rochas da antiga crosta terrestre.com idade entre 3,9 bilhões e 2,5 bilhões de anos, encontrada por cientistas no sudoeste da Groenlândia. Os pesquisadores analisaram o número de nêutrons nos átomos de háfnio para descobrir há quanto tempo cada amostra fazia parte da crosta terrestre.

À medida que as rochas surgemsão derretidos e processados, o conteúdo de isótopos de háfnio neles muda. Os cientistas descobriram que a concentração de háfnio nas rochas mais antigas, que têm mais de 3,2 bilhões de anos, é significativamente diferente da concentração nas mais jovens. Os cientistas explicam essa diferença pelo fato de que as placas tectônicas começaram na Terra nessa época.

De acordo com uma teoria, no início da era arqueana, os jatos verticais de magma muito quente no manto provavelmente entregaram material diretamente à superfície da Terra, formando os primeiros pedaços da crosta continental.

Gradualmente - entre 3,2 e 3,5 bilhões de anos atrás -o manto esfriou e há menos plumas de magma quente. Os pesquisadores acreditam que células de convecção estável se formaram no manto, que começaram a controlar os movimentos e subducção das placas, e as placas tectônicas começaram a moldar a superfície da Terra.

Desde então, a maior parte da nova crosta penetroua superfície da Terra nos locais onde estão localizados os centros de distribuição e nas zonas de subducção. Um exemplo é a Zona de Subdução de Mariana, onde se formou o Arco da Ilha de Mariana e se localiza a Fossa da Mariana, o ponto mais profundo do oceano.

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