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A Terra é um planeta dinâmico e em constante mudança. Desde a formação de montanhas e oceanos até a erupção de vulcões, a superfície do nosso planeta está em constante estado de fluxo. No centro dessas mudanças está a poderosa força das placas tectônicas – os movimentos das placas da crosta terrestre. Este processo fundamental moldou a atual topografia do nosso planeta e continua a desempenhar um papel no seu futuro.
Mas como era a atividade das placas tectônicas durante o início da Terra? E o processo ocorreu durante o tempo em que se pensa que a vida se formou?
“A natureza tectônica dinâmica da Terra moderna é uma das razões pelas quais a vida existe hoje”, diz Wriju Chowdhury, pesquisador associado de pós-doutorado no laboratório de Dustin Trail, professor associado de ciências ambientais e terrestres da Universidade de Rochester. “Explorar a geodinâmica e a diversidade litológica da Terra primitiva pode levar a revelações de como a vida começou em nosso planeta.”
Chowdhury é o primeiro autor de um artigo publicado na Natureza Comunicações que descreve como os pesquisadores de Rochester usaram pequenos cristais de zircônio para desvendar informações sobre magmas e atividade tectônica de placas na Terra primitiva. A pesquisa fornece evidências químicas de que as placas tectônicas provavelmente ocorreram há mais de 4,2 bilhões de anos, quando se acredita que a vida se formou em nosso planeta. Essa descoberta pode ser benéfica na busca por vida em outros planetas.
Placas tectônicas alimentam a criação e destruição da crosta terrestre
A tectônica de placas na Terra moderna é “extremamente importante”, diz Trail, porque é “o mecanismo dominante para a criação e destruição da crosta terrestre”.
A Terra é o único planeta conhecido que possui uma crosta superior móvel que é destruída e criada ciclicamente. O processo fornece elementos críticos, como ferro e magnésio, do interior da Terra para sua superfície e controla os ciclos de água e carbono da Terra. Mas, mais importante para os geólogos, as placas tectônicas derretem e misturam rochas para criar magmas com composições químicas específicas, dependendo das rochas envolvidas e do local onde ocorreu a “destruição”. A composição química do magma pode, portanto, indicar o estilo da tectônica que o criou.
Cristais antigos como minúsculas cápsulas do tempo
Chowdhury e seus colegas conduziram suas pesquisas usando zircões – minúsculos cristais em rochas que são como pequenas cápsulas do tempo. Os zircões contêm vestígios de elementos químicos, presos nos cristais no momento em que os cristais foram formados. Os pesquisadores datam os zircões e depois trabalham de trás para frente, com os zircões revelando informações sobre a composição química dos magmas originais dos quais os zircões se cristalizaram. Os pesquisadores então usam informações sobre os magmas para reconstruir o ambiente físico e químico – e inferir estilos de placas tectônicas – da Terra primitiva, durante o tempo em que os zircões se formaram. Nesse caso, os zircões tinham cerca de 3,8 a 4,2 bilhões de anos.
De acordo com Chowdhury, a maioria dos pesquisadores infere informações sobre a Terra primitiva usando zircões para criar modelos probabilísticos para apresentar diferentes cenários tectônicos. Chowdhury e seus colegas deram um passo adiante para descrever não apenas os zircões, mas também os magmas originais.
“Os magmas originais são muito mais diretos e confiáveis porque estão mais próximos da fonte – o estilo tectônico real”, diz Chowdhury. “Nosso estudo descreve o conteúdo isotópico de silício e oxigênio dos zircões e o conteúdo de oligoelementos dos magmas parentais, que não foram combinados e apresentados antes”.
Chowdhury, Trail e seus colegas encontraram semelhanças químicas entre magmas da Terra primitiva e magmas modernos criados em limites de placas tectonicamente ativas, como as cadeias de Cascade e Ilhas Aleutas ou áreas no Japão e na Cordilheira dos Andes.
“Isso sugere continuidade tectônica desde os tempos antigos até os modernos”, diz Trail. “Ou seja, nosso estudo mostra que a Terra, bilhões de anos atrás, poderia ter funcionado da mesma forma que funciona hoje.”
Uma característica chave de um planeta habitável
Os pesquisadores não determinaram se a vida existia quando as placas tectônicas começaram – “nem a vida nem a tectônica têm uma data de início precisa ainda”, diz Chowdhury, observando que a comunidade geológica está dividida nesses pontos. Mas os novos dados fornecem evidências químicas sugerindo que as placas tectônicas poderiam ter ocorrido há mais de 4,2 bilhões de anos.
Seja qual for o caso, ele continua, as placas tectônicas são uma das principais razões pelas quais a Terra atualmente tem um ambiente temperado – e pode ser um fator importante na busca por ambientes habitáveis em outros planetas.
“As chances de a vida se originar aumentam muito se houver algum dinamismo planetário”, diz ele.
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