Somos feitos de poeira estelar, diz o ditado, e dois estudos, incluindo pesquisas da Universidade de Michigan, descobriram que isso pode ser mais verdadeiro do que pensa¡vamos anteriormente.

O primeiro estudo, liderado pelo pesquisador da UM Jie (Jackie) Li e publicado na Science Advances , descobriu que a maior parte do carbono da Terra foi provavelmente entregue a partir do meio interestelar, o material que existe no espaço entre as estrelas de uma gala¡xia. Isso provavelmente aconteceu bem depois que o disco protoplanetario , a nuvem de poeira e gás que circundava nosso jovem sol e continha os blocos de construção dos planetas, se formou e aqueceu.

O carbono também foi provavelmente sequestrado em sãolidos um milha£o de anos após o nascimento do Sol - o que significa que o carbono, a espinha dorsal da vida na Terra , sobreviveu a uma jornada interestelar atéo nosso planeta.

Anteriormente, os pesquisadores pensavam que o carbono na Terra vinha de moléculas que estavam inicialmente presentes no gás nebular, que então se agregou em um planeta rochoso quando os gases estavam frios o suficiente para as moléculas precipitarem. Li e sua equipe, que inclui o astra´nomo da UM Edwin Bergin, Geoffrey Blake do California Institute of Technology, Fred Ciesla da University of Chicago e Marc Hirschmann da University of Minnesota, apontam neste estudo que as moléculas de gás que carregam carbono não não estar dispona­vel para construir a Terra porque, uma vez que o carbono se evapora, ele não se condensa de volta a um sãolido.

“O modelo de condensação tem sido amplamente utilizado hádécadas. Ele assume que durante a formação do Sol, todos os elementos do planeta foram vaporizados e, a  medida que o disco esfriou, alguns desses gases se condensaram e forneceram ingredientes químicos aos corpos sãolidos. Mas isso não funciona para o carbono ", disse Li, um professor do Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da UM.

Muito do carbono foi entregue ao disco na forma de moléculas orga¢nicas. No entanto, quando o carbono évaporizado, ele produz espanãcies muito mais vola¡teis que requerem temperaturas muito baixas para formar sãolidos. Mais importante, o carbono não se condensa novamente em uma forma orga¢nica. Por causa disso, Li e sua equipe inferiram que a maior parte do carbono da Terra provavelmente foi herdado diretamente do meio interestelar , evitando totalmente a vaporização.

Para entender melhor como a Terra adquiriu seu carbono, Li estimou a quantidade máxima de carbono que a Terra poderia conter. Para fazer isso, ela comparou a rapidez com que uma onda sa­smica viaja atravanãs do núcleo com as velocidades conhecidas do som do núcleo. Isso disse aos pesquisadores que o carbono provavelmente representa menos de meio por cento da massa da Terra. Entender os limites superiores de quanto carbono a Terra pode conter fornece aos pesquisadores informações sobre quando o carbono pode ter sido entregue aqui.

"Fizemos uma pergunta diferente: perguntamos quanto carbono vocêpoderia colocar no núcleo da Terra e ainda ser consistente com todas as restrições", disse Bergin, professor e presidente do Departamento de Astronomia da UM. "Ha¡ incerteza aqui. Vamos abraçar a incerteza para perguntar quais são os verdadeiros limites superiores para a quantidade de carbono que existe nas profundezas da Terra, e isso nos dira¡ a verdadeira paisagem em que estamos."

O carbono de um planeta deve existir na proporção certa para sustentar a vida como a conhecemos. Muito carbono, e a atmosfera da Terra seria como Vaªnus, capturando o calor do sol e mantendo uma temperatura de cerca de 880 graus Fahrenheit. Muito pouco carbono, e a Terra se pareceria com Marte: um lugar inóspito incapaz de suportar vida baseada na a¡gua, com temperaturas em torno de menos 60.

Em um segundo estudo do mesmo grupo de autores, mas liderado por Hirschmann, da Universidade de Minnesota, os pesquisadores observaram como o carbono éprocessado quando os pequenos precursores dos planetas, conhecidos como planetesimais, retem carbono durante sua formação inicial. Examinando os núcleos meta¡licos desses corpos, agora preservados como meteoritos de ferro, eles descobriram que durante essa etapa fundamental da origem planeta¡ria, muito do carbono deve ser perdido conforme os planetesimais derretem, formam núcleos e perdem gás. Isso perturba o pensamento anterior, diz Hirschmann.

"A maioria dos modelos tem carbono e outros materiais essenciais a  vida, como águae nitrogaªnio, indo da nebulosa para corpos rochosos primitivos, e estes são então entregues a planetas em crescimento, como a Terra ou Marte", disse Hirschmann, professor de ciências terrestres e ambientais . "Mas isso pula uma etapa importante, na qual os planetesimais perdem muito de seu carbono antes de se acumularem nos planetas."

O estudo de Hirschmann foi publicado recentemente em Proceedings of the National Academy of Sciences .

“O planeta precisa de carbono para regular seu clima e permitir a existaªncia de vida, mas éuma coisa muito delicada”, disse Bergin. "Vocaª não quer ter pouco, mas não quer ter muito."

Bergin diz que os dois estudos descrevem dois aspectos diferentes da perda de carbono - e sugerem que a perda de carbono parece ser um aspecto central na construção da Terra como um planeta habita¡vel.

"Responder se planetas semelhantes a  Terra existem ou não em outros lugares são pode ser alcana§ado trabalhando na interseção de disciplinas como astronomia e geoquímica", disse Ciesla, professor de ciências geofa­sicas da Universidade de C. "Embora as abordagens e as perguntas especa­ficas que os pesquisadores trabalham para responder difiram entre os campos, construir uma história coerente requer a identificação de tópicos de interesse maºtuo e encontrar maneiras de preencher as lacunas intelectuais entre eles. Fazer isso édesafiador, mas o esfora§o éestimulante e recompensador."

Blake, coautor de ambos os estudos e professor de cosmoquímica e ciência planeta¡ria da Caltech e de química, diz que esse tipo de trabalho interdisciplinar éfundamental.

"Ao longo da história da nossa gala¡xia apenas, planetas rochosos como a Terra ou um pouco maiores foram montados centenas de milhões de vezes em torno de estrelas como o Sol", disse ele. "Podemos estender este trabalho para examinar a perda de carbono em sistemas planetarios de forma mais ampla? Essa pesquisa levara¡ uma comunidade diversificada de acadaªmicos."