Asteroides podem ter roubado o oxigênio da antiga atmosfera da Terra

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Impressão artística do bombardeio de asteroides na Terra primitiva. Créditos: SwRI / Dan Durda / Simone Marchi.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Por um período da história da Terra, entre cerca de 2,5 a 4 bilhões de anos atrás, nosso planeta foi um saco de pancadas para asteroides.

Durante esse tempo, a Terra foi totalmente atingida por grandes rochas espaciais, em comparação com a relativa quietude de nossa existência hoje. Essa atividade teria produzido alterações significativas na química da atmosfera do planeta – mas a escala e a forma dessas alterações, especialmente o efeito nos níveis de oxigênio, têm sido difíceis de quantificar.

Agora, um estudo de pequenas partículas fundidas na crosta terrestre revelou que esses impactos de asteroides foram muito mais numerosos do que pensávamos, o que pode ter atrasado a oxigenação da atmosfera terrestre.

Essas partículas são chamadas de esférulas de impacto e são criadas quando um asteroide se choca contra a Terra, gerando um calor tão intenso que a crosta derrete e se espalha no ar. Quando o material se acomoda, resfria e endurece, ele forma uma camada de esférulas na crosta do planeta.

Nos últimos anos, muito mais dessas esférulas foram desenterradas em perfurações e escavações, o que significa, por sua vez, que a taxa de colisão de asteroides pode ser 10 vezes maior do que as análises anteriores sugeridas. Isso teria um efeito muito mais significativo nos níveis de oxigênio da Terra do que os modelos anteriores.

“Os modelos de bombardeio de asteroide atuais subestimam o número de camadas de esférulas do arqueano tardio”, disse a geóloga planetária Simone Marchi, do Southwest Research Institute. “[Isso sugere que] o fluxo de impactos naquela época era até 10 vezes maior do que se pensava anteriormente”.

Toda essas rochas extras vindas do espaço geram química que resulta em muito mais oxigênio sendo retido da atmosfera.

Como, quando e por que a atmosfera da Terra se tornou rica em oxigênio é profundamente importante para nossa compreensão da habitabilidade do planeta. A maioria dos organismos multicelulares na Terra não pode viver sem oxigênio; sem ele, provavelmente não estaríamos aqui.

Por razões não totalmente compreendidas, no entanto, os níveis de oxigênio não começaram a aumentar significativamente no que chamamos de Grande Evento de Oxigenação até o surgimento de cianobactérias fotossintetizantes em cena há 2,4 bilhões de anos.

O bombardeio de asteroides, revela a nova análise da equipe, pode ter sido um dos mecanismos em jogo que preveniu o aumento dos níveis de oxigênio. À medida que as rochas espaciais se chocavam repetidamente com a Terra, seus vapores de impacto teriam removido as quantidades limitadas de oxigênio presente na atmosfera primitiva.

“O bombardeio arqueano tardio por objetos com mais de 10 km de diâmetro teria produzido gases reativos suficientes para consumir completamente os baixos níveis de oxigênio atmosférico”, disse a astrônoma e geóloga Laura Schaefer, da Universidade de Stanford.

“Esse padrão era consistente com a evidência dos chamados ‘sopros’ de oxigênio – ou seja, os aumentos relativamente íngremes, mas transitórios no oxigênio atmosférico que ocorreram por volta de 2,5 bilhões de anos atrás.

“Achamos que os sopros foram interrompidos por impactos que removeram o oxigênio da atmosfera. Isso é consistente com os grandes impactos registrados por camadas de esférulas em Bee Gorge e Dales Gorge na Austrália”.

A nova análise da equipe sobre as camadas esféricas desafia os modelos de impacto anteriores e aumenta a intensidade das colisões, descobrindo que um asteroide com mais de 10 quilômetros de diâmetro teria atingido a Terra uma vez a cada 15 milhões de anos ou mais.

Isso pode parecer pouco frequente, mas geologicamente falando, são muitos asteroides grandes – e 10 vezes mais frequentes do que pensávamos.

A modelagem então revelou o efeito cumulativo de sumidouro de oxigênio que esses impactos teriam. Apenas quando o bombardeio diminuiu os níveis de oxigênio começaram a subir, mudando a química da superfície da Terra e transformando o planeta em um mundo habitável. Os pesquisadores agora acreditam que isso não é coincidência.

“Os vapores de impacto causaram baixos níveis de oxigênio episódicos por longos períodos que antecederam o Grande Evento de Oxigenação”, disse Marchi.

“Com o passar do tempo, as colisões tornaram-se progressivamente menos frequentes e pequenas demais para alterar significativamente os níveis de oxigênio pós-Grande Evento de Oxigenação. A Terra estava em seu curso para se tornar o planeta atual”.

A pesquisa foi publicada na Nature Geoscience.