Nova teoria propõe explicação para origem da água da Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/04/2023

A chave da questão está nas interações entre a atmosfera de hidrogênio molecular e os oceanos de magma do planeta nascente.
[Imagem: Edward Young/UCLA -d Katherine Cain/Carnegie Institution for Science]

Diversidade do Universo

Pesquisadores da Instituição Carnegie de Ciências, dos EUA, acreditam ter finalmente vislumbrado um processo que pode explicar a origem da água da Terra.

Este é um dos maiores enigmas da ciência: A água compõe 71% da superfície da Terra, mas ninguém sabe como ou quando essa quantidade maciça de água se formou ou chegou até aqui.

Embora existam alguns debates ativos sobre a formação de gigantes gasosos como Júpiter e Saturno, é amplamente aceito que a Terra e os outros planetas rochosos se formaram a partir do disco de poeira e gás que cercava nosso Sol em sua juventude. Mas, observando nosso Sistema Solar, não achamos nenhuma pista da água, ao menos não na quantidade que a Terra possui.

Mais recentemente, contudo, a descoberta dos exoplanetas mostrou que o Universo é muito mais rico do que o nosso quintal, e que planetas podem se formar em ambientes muito diferentes daqueles das nossas teorias.

"As descobertas de exoplanetas nos deram uma apreciação muito maior de como é comum que planetas recém-formados sejam cercados por atmosferas ricas em hidrogênio molecular, H₂, durante seus primeiros milhões de anos de crescimento," explicou Anat Shahar, membro da equipe. "Eventualmente, esses envelopes de hidrogênio se dissipam, mas deixam suas impressões digitais na composição do jovem planeta."

Usando essas informações, os pesquisadores desenvolveram novos modelos para a formação e evolução da Terra, para ver se as características químicas distintas do nosso planeta natal poderiam ser replicadas.

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O modelo explica com grande exatidão as condições atuais da Terra.
[Imagem: Edward D. Young et al. - 10.1038/s41586-023-05823-0]

Formação local da água da Terra

Um dos modelos produziu uma possibilidade muito interessante: No início da existência da Terra, as interações entre o oceano de magma e uma protoatmosfera de hidrogênio molecular poderiam ter dado origem a algumas das características fundamentais da Terra, como sua abundância de água e seu estado geral oxidado.

A equipe então foi além, usando modelagem matemática para explorar a troca de materiais entre atmosferas de hidrogênio molecular e oceanos de magma, observando 25 compostos diferentes e 18 tipos diferentes de reações - complexas o suficiente para produzir dados significativos sobre a possível história formativa da Terra, mas simples o suficiente para serem completamente interpretadas.

As interações entre o oceano de magma e a atmosfera na terra bebê simulada resultaram no movimento de grandes massas de hidrogênio no núcleo metálico, na oxidação do manto e na produção de grandes quantidades de água.

Mesmo que todo o material rochoso que colidiu para formar o planeta em crescimento fosse destituído de água, essas interações entre a atmosfera de hidrogênio molecular e o oceano de magma gerariam grandes quantidades de água, mostra o modelo. Segundo os pesquisadores, é possível que outras fontes de água tenham contribuído para preencher nossos oceanos, mas essas fontes não são necessárias para explicar o estado atual da Terra.

"Esta é apenas uma possível explicação para a evolução do nosso planeta, mas que estabeleceria uma ligação importante entre a história da formação da Terra e os exoplanetas mais comuns que foram descobertos orbitando estrelas distantes, chamados de super-Terras e sub-netunos," concluiu Shahar.

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