Este artigo foi publicado originalmente em Éos. A publicação contribuiu com este artigo para Space.com Vozes de especialistas: colunas e insights.
A Terra congelou há 717 milhões de anos. O gelo rasteja dos pólos até o equador, e os escuros oceanos subglaciais sufocam sem a luz solar para alimentar a fotossíntese. Terra Transformado em um mundo alienígena irreconhecível – um "mundo alienígena"terra bola de neve”, até a água está mais fria que congelante.
Em Comunicações da Natureza, Relatório de pesquisadores Mediu pela primeira vez a temperatura da água do mar durante o evento Snowball Earth: −15°C ± 7°C. Se este número for verdadeiro, seria a temperatura da água do oceano mais fria já medida na história da Terra.
“Estamos lidando com salmoura”, disse Ross MitchellGeólogo do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências. “Isso é exactamente o que se vê hoje na Antárctida”, acrescentou, excepto que a água salgada da Terra Bola de Neve era ainda mais fria do que a lama salgada de -13°C do Lago Veda, hoje coberto de gelo, na Antárctida.
ferro do passado
A Bola de Neve Stuartiana foi um desastre climático descontrolado que ocorreu porque o gelo reflete mais luz solar do que a terra ou a água. O gelo reflete a luz solar, resfriando a Terra, o que cria mais gelo, que reflete mais luz solar, e assim por diante, até que o mundo inteiro seja eventualmente soterrado sob um quilômetro de geleira.
Este período incomum deixou para trás rochas incomuns: estruturas de ferro vermelho enferrujado que se acumularam onde as geleiras continentais encontravam oceanos cobertos de neve. Para medir a temperatura da Terra, a equipe desenvolveu um novo método que usa ferro como termômetro.
As formações de ferro acumulam-se em água rica em ferro dissolvido. O oxigênio converte a forma verde “férrica” de ferro, facilmente solúvel, no ferro “ferroso” vermelho enferrujado que permanece sólido. É por isso que quase todas as estruturas de ferro são antigas, relíquias de antes de a atmosfera da Terra começar a encher-se de oxigénio, há cerca de 2,4 mil milhões de anos, ou da mais recente Terra Bola de Neve, quando os oceanos estavam selados em gelo. Incapazes de absorver o oxigênio do ar ou de realizar a fotossíntese, as águas escuras e cobertas de gelo da Terra se transformaram em uma bola de neve sem oxigênio.
O ferro-56 é o isótopo de ferro mais comum, mas o ferro-54 mais leve é mais suscetível à ferrugem. Assim, quando o ferro enferruja no oceano, o ferro dissolvido restante é enriquecido em isótopos mais pesados. Ao longo de muitos ciclos limitados e parcialmente enferrujados (como aconteceu na anóxica Terra Arqueana), esse enriquecimento continuou a crescer, razão pela qual as antigas formações ferríferas contêm ferro isotopicamente muito pesado em comparação com os minerais de ferro que se formaram após a atmosfera da Terra e os oceanos cheios de oxigênio.
O ferro da Terra Bola de Neve também é pesado, ainda mais pesado do que as formações ferríferas de tempos distantes sem oxigênio. Os pesquisadores perceberam que a causa pode ser a temperatura: os minerais de ferro que se formam na água fria acabam sendo mais pesados. Não sabemos exatamente quão quente estava quando as antigas camadas de ferro se acumularam, mas provavelmente foi mais quente do que durante o período da Terra Bola de Neve (quando as geleiras atingiram o equador). Com base em estimativas anteriores de temperaturas da água do mar arqueana de 25°C, a equipe calculou que a água do mar que formou as camadas de ferro da Terra Bola de Neve era provavelmente 40°C mais fria.
“Esta é uma maneira nova e muito interessante de obter coisas diferentes dos dados de isótopos de ferro”, disse o geoquímico. Andy Hurd pesquisador da Woods Hole Oceanographic Institution, que não esteve envolvido no estudo. “É uma situação interessante e inversa, onde se usam rochas mais antigas como base para compreender algo que se formou há 700 milhões de anos.”
Hurd acredita que, em parte devido a este atraso, o estudo é melhor interpretado qualitativamente como uma forte evidência de que a água do mar é realmente fria, mas talvez não de que esteja exatamente a -15°C.
A equipe também analisou isótopos de estrôncio e bário e determinou que a água da Terra Bola de Neve era quatro vezes mais salgada do que os oceanos modernos. Blocos Jochen Um professor da Universidade Nacional Australiana que não esteve envolvido no estudo disse que os resultados dos pesquisadores eram consistentes com sua própria análise de salinidade dos sedimentos da Terra Bola de Neve australiana, baseada em diferentes métodos. As rochas formaram-se em salmoura, que Blox acreditava ser salina o suficiente para atingir -7°C antes de congelar. Outro grupo chegou a uma conclusão semelhante utilizando uma abordagem diferente, o que faz com que este cenário extremo pareça mais plausível, disse ele.
“É muito legal ter essa confirmação extra de que está muito, muito frio”, disse ele.
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