Os cientistas há muito que concluíram que a Lua se formou quando um protoplaneta, chamado Theia, atingiu a Terra, no inicio da sua existência, há cerca de 4,5 bilhões de anos. Agora, uma equipa de cientistas descobriu algo relevante. Os restos de Theia podem estar em duas camadas de rocha do tamanho de um continente enterradas nas profundezas do manto da Terra.
Durante décadas, os sismólogos viveram intrigados com essas
duas bolhas, que ficam abaixo da África Ocidental e do Oceano Pacífico e se
espalham pelo núcleo como um par de fones de ouvido. Com cerca 1.000 quilómetros
de altura e várias vezes mais de largura,
“eles são a maior coisa no manto da Terra”,
diz Qian Yuan, um Ph.D. estudante de geodinâmica na Arizona State University
(ASU), Tempe. As ondas sísmicas dos terremotos diminuem abruptamente quando
passam pelas camadas, o que sugere que são mais densas e quimicamente diferentes
da rocha do manto circundante.
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Photo//Mark Garlick/GettyImages |
Oito descobertas inexplicadas da antiguidade
Estas grandes zonas de baixa velocidade de cisalhamento
(LLSVPs), como os sismólogos as chamam, podem simplesmente ter-se cristalizado
nas profundezas do oceano de magma primordial da Terra. Ou podem ser zonas
densas de rocha do manto primitivo que sobreviveram ao impacto da formação da
lua. Mas com base em novas evidências e modelos isotópicos, Yuan acredita que
os LLSVPs são as entranhas do próprio corpo que impactou na Terra. “Essa ideia maluca é pelo menos possível”,
diz Yuan, que apresentou a hipótese na semana passada na Conferência de Ciência
Lunar e Planetária.
Evidências da Islândia e Samoa sugerem que os LLSVPs existem
desde o tempo do impacto da formação da Lua , diz Sujoy Mukhopadhyay,
geoquímico da Universidade da Califórnia (UC), Davis, que considera a ideia de
Yuan plausível, mas está aberto a outras explicações.
Imagens sísmicas rastrearam nuvens de magma que alimentam os
vulcões em ambas as ilhas até os LLSVPs. Na última década, Mukhopadhyay e
outros descobriram que a lava nas ilhas contem um registro isotópico de
elementos radioativos que se formaram apenas durante os primeiros 100 milhões
de anos da história da Terra.
Além disso, uma nova imagem do planeta, supostamente
formador da Lua, sugere que ele poderia ter enviado uma carga de rocha densa
para o fundo da Terra. A teoria do impacto foi desenvolvida na década de 1970
para explicar por que a Lua está seca e não tem muito núcleo de ferro. Num
impacto cataclísmico, elementos voláteis como a água teriam evaporado e
escapado, enquanto um anel de rochas menos densas seria lançado em colisão e teria
eventualmente coalescido na lua. A teoria invocou um corpo do tamanho de Marte
ou, em variantes recentes, muito menor. Mas um trabalho recente do co-autor de
Yuan, o astrofísico Steven Desch da ASU Tempe, sugere que Theia era quase tão
grande quanto a Terra.
O que são os 'Dark Watchers', que assustam os caminhantes da Califórnia desde há séculos.
Em estudos das rochas da Apollo Moon, Desch e seus colegas
mediram as razões de hidrogênio para deutério, um isótopo de hidrogênio mais
pesado. O hidrogênio leve era muito mais abundante em algumas das amostras da
Lua do que nas rochas da Terra, eles descobriram. Para capturar e reter tanto
hidrogênio leve, Theia deve ter sido enorme, propuseram eles num estudo de 2019
em geoquímica . Também deve ter sido bastante seco, pois qualquer água, que é
naturalmente enriquecida em hidrogênio pesado durante sua formação no espaço
interestelar, teria elevado os níveis gerais de deutério. Um protoplaneta tão
grande e seco teria se separado em camadas com um núcleo pobre em ferro e um
manto rico em ferro, diz Desch, cerca de 2% a 3,5% mais denso do que a Terra
atual.
Mesmo antes de Yuan saber das estimativas de densidade de
Desch, ele estava modelando o destino de Theia. Seu modelo sugere que, após a colisão,
o núcleo de Theia teria-se fundido rapidamente com o da Terra. Ele também
investigou o destino do manto de Theia, variando o tamanho e a densidade de
Theia para ver que condições teriam permitido que o material persistisse, em
vez de se misturar e afundar na base do manto. As simulações mostraram
consistentemente que as rochas do manto 1,5% a 3,5% mais densas que as da Terra
sobreviveriam e terminariam como pilhas perto do núcleo. O resultado se
alinhava perfeitamente com a evidência de deutério de Desch. “É o ponto ideal para a densidade”, diz
Desch.
Um Theia massivo também explicaria a escala dos LLSVPs, que
juntos contêm seis vezes mais massa do que a Lua. Se eles forem extraterrestres,
diz Yuan, apenas um planeta do tamanho de Theia poderia tê-los lançado.
Existem muitas advertências, no entanto, incluindo a
evidência difusa para os próprios LLSVPs. A sua estrutura em forma de pilas
poderia ser simplesmente uma ilusão criada por modelos do interior que dependem
de ondas sísmicas de baixa frequência, que apagam pequenas diferenças, Barbara
Romanowicz, sismóloga da UC Berkeley, e Anne Davaille, geofísica da Universidade
Paris-Saclay, sugeridas em um estudo em Tectônica no ano passado . Em vez de
chegar a 1000 quilómetros, as pilhas podem subir apenas algumas centenas de
quilómetros antes de se quebrar em plumas ramificadas. “Pode haver buracos neles”, diz Romanowicz. “Eles podem ser um feixe de tubos.”
LLSVPs menores ou menos monolíticos também seriam
consistentes com uma análise futura que descobre que os LLSVPs são mais densos
na parte inferior, diz Harriet Lau, geofísica da UC Berkeley. A análise baseia-se
em duas maneiras de obter imagens das profundezas da Terra. Usando estações de
GPS para medir a forma como a força das marés da Lua se estende à Terra e sismómetros
para sentir como as vibrações naturais da Terra passam pelo manto profundo. “Talvez a verdadeira história por trás da
densidade seja a profundidade da distribuição”, diz ela.
Desch diz que a equipa poderia testar sua ideia procurando
semelhanças geoquímicas entre as lavas da ilha e as rochas do manto lunar.
Nenhuma das amostras da Apollo captura o manto inalterado, que é uma das razões
pelas quais os cientistas querem amostras da maior cratera de impacto da Lua,
no seu polo sul, onde essas rochas podem ser apanhadas. A NASA e a China estão
planeando missões robóticas ao Pólo sul nesta década, e é um dos principais
candidatos ao retorno de astronautas à Lua pela NASA.
Se vestigios de Theia estiverem nas profundezas do manto da
Terra, eles podem não estar sozinhos. Os sismólogos estão cada vez mais vendo
pequenos bolsões ultradensos de material no manto profundo, com apenas algumas
centenas de quilômetros de largura, geralmente perto das bordas dos LLSVPs.
Talvez sejam os restos submersos de núcleos ricos em ferro de outros planetas
em miniatura que atingiram a Terra primitiva, diz Jenkins. Theia, na verdade,
pode ser apenas um túmulo num cemitério planetário.
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Referencia//Science
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