Uma pesquisa recentemente divulgada na revista Science Advances desafia uma das teorias científicas mais amplamente aceitas na comunidade de cientistas planetários sobre a Terra.
Contrariando a ideia predominante de que a Terra adquiriu seus elementos voláteis, especialmente aqueles fundamentais para a vida, por meio do transporte de objetos como cometas e asteroides do espaço, este estudo oferece uma perspectiva inovadora sobre a origem desses elementos essenciais à vida em nosso planeta.
Segundo os autores da pesquisa mais recente, os elementos voláteis cruciais para a vida podem ter estado presentes em nosso planeta desde sua formação, há aproximadamente 4,5 bilhões de anos.
Os resultados, derivados por meio de cálculos de primeiros princípios (ab initio), desafiam as proposições da teoria conhecida como “revestimento tardio” (Late Veneer), que sugere a adição de material externo após a formação do núcleo planetário.
Os pesquisadores enfrentaram o desafio inerente à natureza volátil dos elementos, como carbono, hidrogênio e nitrogênio, que tendem a evaporar rapidamente. Diante disso, concentraram seus esforços em materiais pertencentes aos calcogênios, anteriormente designados como o grupo 6A na tabela periódica.
Elementos como enxofre, selênio e telúrio, reconhecidos por sua capacidade de formar compostos com o oxigênio, foram a base dessa abordagem.
Qual foi o método utilizado pelos cientistas para desvendar a origem dos elementos voláteis presentes na Terra?
Para testar a teoria sobre a origem dos elementos voláteis diretamente na Terra, os pesquisadores empregaram uma técnica computacional conhecida como cálculo de primeiros princípios.
Essa abordagem, derivada das leis fundamentais da física, oferece uma descrição do comportamento dos isótopos, que são variantes de um mesmo elemento químico com diferentes números de nêutrons.
Ao longo de cada estágio da formação da Terra, os isótopos apresentam taxas de decaimento radioativo distintas devido a suas estabilidades nucleares únicas. Em outras palavras, cada forma isotópica deixa suas “assinaturas” durante essas fases primordiais do desenvolvimento terrestre, as quais podem ser rastreadas pelos cientistas como uma espécie de impressão digital.
Utilizando o cálculo de primeiros princípios, os pesquisadores determinaram as assinaturas isotópicas que seriam esperadas para os diferentes calcogênios ao longo do período de formação da Terra. Esses modelos, contendo previsões específicas de isótopos, foram então comparados com as medições reais dos isótopos de calcogênio encontrados no planeta.
Resultados
Os resultados evidenciaram que, embora muitos elementos voláteis tenham evaporado durante a fase inicial e quente da formação da Terra, uma significativa quantidade deles permanece presente até os dias atuais.
As descobertas indicam que a maioria dos voláteis existentes na Terra atualmente provavelmente remonta aos estágios iniciais da formação planetária, desafiando a concepção anterior de que esses elementos foram adicionados posteriormente por meio de objetos espaciais, como cometas e asteroides.
O estudo concluiu que “as assinaturas isotópicas de enxofre, selênio e telúrio da BSE [composição química média da Terra] revelam que a diferenciação protoplanetária desempenha um papel fundamental no estabelecimento da maioria dos elementos voláteis da Terra”. Isso sugere que o revestimento tardio, proveniente do espaço, não contribuiu significativamente para o inventário volátil da Terra, como anteriormente postulado.
No entanto, para obter uma compreensão abrangente da evolução e habitabilidade dos planetas terrestres, é imperativo conduzir pesquisas futuras sobre outros elementos voláteis essenciais para a vida, além dos calcogênios. Estudar o comportamento de elementos como o nitrogênio em condições extremas é crucial para aprofundar nossa compreensão desses processos planetários.
De acordo com Tecmundo.
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