Uma nova pesquisa liderada pela Universidade de Cambridge encontrou evidaªncias raras - preservadas na química de rochas antigas da Groenla¢ndia - que falam de uma anãpoca em que a Terra estava quase totalmente derretida.

O estudo, publicado na revista Science Advances , traz informações sobre um período importante da formação do nosso planeta, quando um mar profundo de magma incandescente se estendeu pelasuperfÍcie da Terra e se estendeu por centenas de quila´metros em seu interior.

a‰ o resfriamento e a cristalização graduais desse 'oceano de magma' que definem a química do interior da Terra - um esta¡gio decisivo na montagem da estrutura de nosso planeta e na formação de nossa atmosfera primitiva.

Os cientistas sabem que impactos catastra³ficos durante a formação da Terra e da Lua teriam gerado energia suficiente para derreter o interior do nosso planeta. Mas não sabemos muito sobre esta fase distante e a­gnea da história da Terra porque os processos tecta´nicos reciclaram quase todas as rochas com mais de 4 bilhaµes de anos.

Agora, os pesquisadores encontraram vesta­gios químicos do oceano de magma em rochas de 3,6 bilhaµes de anos do sudoeste da Groenla¢ndia.

As descobertas apoiam a teoria de longa data de que a Terra já foi quase inteiramente derretida e fornecem uma janela para uma anãpoca em que o planeta começou a se solidificar e desenvolver a química que agora governa sua estrutura interna. A pesquisa sugere que outras rochas nasuperfÍcie da Terra também podem preservar evidaªncias de oceanos de magma antigos.

"Existem poucas oportunidades para obter restrições geola³gicas sobre os eventos no primeiro bilha£o de anos da história da Terra. a‰ surpreendente que possamos atémesmo segurar essas rochas em nossas ma£os - quanto mais obter tantos detalhes sobre a história inicial de nosso planeta", disse a autora principal, Dra. Helen Williams, do Departamento de Ciências da Terra de Cambridge.

O estudo reaºne análise química forense e modelagem termodina¢mica em busca das origens primitivas das rochas da Groenla¢ndia e como elas chegaram a superfÍcie.

Aprimeira vista, as rochas que compõem o cintura£o supracrustal Isua da Groenla¢ndia se parecem com qualquer basalto moderno que vocêencontraria no fundo do mar. Mas esse afloramento, que foi descrito pela primeira vez na década de 1960, éa exposição de rochas mais antiga da Terra. a‰ conhecido por conter as primeiras evidaªncias de vida microbiana e placas tecta´nicas.

A nova pesquisa mostra que as rochas de Isua também preservam evidaªncias raras que antecedem as placas tecta´nicas - os resíduos de alguns dos cristais deixados para trás quando o oceano de magma esfriou.

"Foi uma combinação de algumas novas análises químicas que fizemos e os dados publicados anteriormente que nos sinalizaram que as rochas Isua podem conter vesta­gios de material antigo. Os isãotopos de ha¡fnio e neoda­mio eram realmente tentadores, porque esses sistemas de isãotopos são muito difa­ceis de modificar —Então tivemos que olhar sua química em mais detalhes ", disse a coautora Dra. Hanika Rizo, da Carleton University.

A sistema¡tica isota³pica de ferro confirmou a Williams e a equipe que as rochas Isua eram derivadas de partes do interior da Terra que se formaram como consequaªncia da cristalização do oceano de magma.

A maior parte dessa rocha primitiva foi misturada por convecção no manto, mas os cientistas acham que algumas zonas isoladas nas profundezas do limite do núcleo do manto - antigos cemitanãrios de cristal - podem ter permanecido inalteradas por bilhaµes de anos.

Sa£o as rela­quias desses cemitanãrios de cristal que Williams e seus colegas observaram na química das rochas de Isua. "Essas amostras com a impressão digital de ferro também tem uma anomalia de tungstaªnio - uma assinatura da formação da Terra - que nos faz pensar que sua origem pode ser rastreada atéesses cristais primitivos", disse Williams.

Mas como esses sinais do manto profundo chegaram a superfÍcie? Sua composição isota³pica mostra que eles não foram apenas afunilados do derretimento no limite núcleo-manto. Sua jornada foi mais tortuosa, envolvendo vários esta¡gios de cristalização e refusão - uma espanãcie de processo de destilação. A mistura de cristais antigos e magma teria primeiro migrado para o manto superior, onde foi agitada para criar um 'bolo de ma¡rmore' de rochas de diferentes profundidades. O derretimento posterior desse ha­brido de rochas éo que produziu o magma que alimentou essa parte da Groenla¢ndia.

As descobertas da equipe sugerem que vulcaµes modernos, que se acredita terem se formado hárelativamente pouco tempo, podem na verdade ser influenciados por processos antigos.

"Os sinais geoquímicos que relatamos nas rochas da Groenla¢ndia tem semelhanças com as rochas erupcionadas de vulcaµes de hotspots como o Havaa­ - algo em que estamos interessados ​​ése eles também podem estar penetrando nas profundezas e acessando regiaµes do interior geralmente fora de nosso alcance", disse Oliver Shorttle, que trabalha conjuntamente no Departamento de Ciências da Terra e no Instituto de Astronomia de Cambridge.

As descobertas da equipe vieram de um projeto financiado pela Deep Volatiles, um programa de pesquisa de 5 anos financiado pelo NERC. Eles agora planejam continuar sua busca para entender o oceano de magma, ampliando sua busca por pistas em rochas antigas e modelando experimentalmente o fracionamento isota³pico no manto inferior.

"Conseguimos descobrir o que uma parte do interior do nosso planeta estava fazendo bilhaµes de anos atrás, mas para preencher o quadro ainda mais, devemos continuar procurando por mais pistas químicas em rochas antigas", disse o coautor Dr. Simon Matthews da Universidade da Isla¢ndia.

Os cientistas muitas vezes relutam em procurar evidaªncias químicas desses eventos antigos. "As evidaªncias são frequentemente alteradas com o decorrer do tempo. Mas o fato de descobrirmos o que descobrimos sugere que a química de outras rochas antigas pode fornecer mais informações sobre a formação e evolução da Terra - e isso éextremamente emocionante", disse Williams.