Os cientistas descobriram o que pode ser a primeira evidência direta de material deixado pela “Proto-Terra”, uma versão primitiva do nosso planeta que existia antes de um impacto gigante formador de lua remodelá-lo para sempre.
Pesquisar, publicar Pequenas pistas químicas para o fenômeno foram relatadas terça-feira (14 de outubro) na revista Nature Geoscience terra original Ele sobreviveu por bilhões de anos nas profundezas das rochas da Terra, essencialmente inalterado. As descobertas fornecem uma rara janela para os componentes originais da Terra e podem dar aos cientistas pistas sobre como eram a Terra e os mundos vizinhos nos seus primeiros tempos.
“Esta pode ser a primeira evidência direta de que preservamos material da proto-Terra”, Nicole Nãodisse em um jornal declaração.
Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, sistema solar jovem foi uma nuvem rodopiante de gás e poeira que formou os primeiros asteróides e planetas, incluindo a jovem Terra, e então provavelmente uma esfera quente e derretida Oceano de lava borbulhando.
Menos de 100 milhões de anos depois, um asteróide do tamanho de Marte Colisão com a proto-Terra Num evento tão violento que quase todo o planeta derreteu e se misturou, criando a lua no processo. Novas pesquisas sugerem que este foi o último evento a causar o derretimento em grande escala do manto terrestre, e os cientistas há muito suspeitam que este “impacto gigante” eliminou quase todos os vestígios de eventos químicos anteriores.
Mas Nie e os seus colegas encontraram desequilíbrios subtis nos isótopos de potássio em rochas antigas, especificamente uma falta de potássio-40. Os pesquisadores acreditam que a anomalia é uma impressão digital latente de material sobrevivente da própria Terra original.
“Vimos uma parte da Terra muito antiga, mesmo antes do impacto gigante”, disse Nie no comunicado. “Isto é incrível porque esperávamos que esta característica inicial desaparecesse lentamente à medida que a Terra evoluía.”
O potássio ocorre naturalmente em três isótopos: potássio-39, potássio-40 e potássio-41, que são versões ligeiramente diferentes do mesmo elemento, com diferentes números de nêutrons, mas o mesmo número de prótons.
Em 2023, a equipe de Nie analisou meteoritos coletados ao redor da Terra que se formaram em diferentes épocas e locais do sistema solar. pesquisador Descobertas diferenças sutis entre isótopos de potássio Isto significa que diferentes isótopos podem “ser usados como traçadores dos blocos de construção da Terra”, disse Nie no comunicado.
No novo estudo, a equipe procurou anomalias semelhantes de potássio nas rochas mais antigas e profundas da Terra. As amostras foram coletadas na Groenlândia, em Alexos, no Cinturão Abitibi, no Canadá, e no Cinturão Winnipegoskomati, em Manitoba; Vulcões Kamaehuakanaloa e Mauna Loa no Havaí; e o vulcão Newberry nas montanhas Cascade, no noroeste dos Estados Unidos.
“Se este sinal de potássio for preservado, gostaríamos de procurá-lo num tempo distante e nas profundezas da Terra”, disse Nie no comunicado.
Os pesquisadores descobriram que o material antigo continha ainda menos potássio-40 do que o esperado, indicando que as rochas foram “construídas de forma diferente”, disse Nie no comunicado.
De acordo com o novo estudo, para detectar um sinal tão pequeno, os investigadores dissolveram a rocha em pó em ácido, separaram o potássio resultante e depois usaram um espectrómetro de massa ultra-sensível para medir com precisão as proporções dos três isótopos do elemento.
Os investigadores também realizaram simulações de computador para testar se processos geológicos ou cósmicos conhecidos, como impactos de asteróides, convecção de material do manto para a superfície ou derretimento planetário massivo, poderiam explicar as proporções de isótopos de potássio que observaram. Mas em todos os cenários simulados, o teor de potássio-40 na composição simulada foi ligeiramente superior ao das amostras reais de rochas do Canadá, Gronelândia e Havai.
Os investigadores dizem que este defeito representa o manto proto-Terra original, que escapou em grande parte da mistura de impactos gigantes e ainda hoje existe nas profundezas da Terra.
Embora os meteoritos estudados anteriormente pela equipa também mostrassem anomalias de potássio, não exibiam exactamente o mesmo defeito, sugerindo que o material a partir do qual a proto-Terra foi originalmente formada ainda não foi descoberto.
“Os cientistas têm tentado compreender a composição química original da Terra combinando os componentes de diferentes grupos de meteoritos”, disse Nie no mesmo comunicado.
“Mas o nosso estudo mostra que os atuais inventários de meteoritos estão incompletos e ainda há muito a aprender sobre a origem do nosso planeta.”
