Descoberta pode ajudar a compreender como e quando surgiu a vida
A descoberta, publicada na revista científica Geochimica et Cosmochimica Ata, é significativa porque os dados apresentados no estudo apoiam a ideia de que a água chegou na fase final do desenvolvimento da Terra como planeta a partir de poeira e gás, o que os geólogos designam por acreção tardia.
Os cientistas procuram saber quando é que os materiais constituintes necessários à vida apareceram, para poderem compreender como e quando é que a vida começou. De acordo com os conhecimentos científicos atuais, pelo menos três ingredientes são essenciais para dar início à vida. São eles a água, a energia e uma sopa de químicos orgânicos conhecida como CHNOPS – abreviatura científica para carbono, hidrogénio, azoto, oxigénio, fósforo e enxofre.
“Quando é que a água chegou ao planeta é uma grande questão sem resposta na ciência planetária”, disse Katherine Bermingham, professora associada do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Escola de Artes e Ciências da Rutgers e principal autora do estudo. “Se soubermos a resposta, podemos determinar melhor quando e como a vida se desenvolveu”.
Um pedaço do meteorito de ferro Campo del Cielo, uma das amostras medidas no estudo.Imagem: Katherine Bermingham/Rutgers
Bermingham é um cosmogeoquímico, um cientista que estuda a composição química da matéria no sistema solar, concentrando-se particularmente na origem e evolução do sistema solar e dos seus planetas rochosos, através da análise de rochas terrestres e materiais extraterrestres como os meteoritos.
Utilizando a espetrometria de massa de ionização térmica e um novo método analítico desenvolvido pela equipa, Bermingham e os seus colegas estudaram os isótopos do elemento molibdénio. Um isótopo é uma forma de um elemento com o mesmo número de protões, mas com um número diferente de neutrões. Isto permite-lhe partilhar as mesmas propriedades químicas, embora tenha uma massa atómica diferente.
“A composição isotópica do molibdénio das rochas terrestres fornece-nos uma janela especial para os acontecimentos que ocorreram na altura da formação do núcleo final da Terra, quando os últimos 10% a 20% de material estavam a ser reunidos pelo planeta. Pensa-se que este período coincide com a formação da Lua”, disse Bermingham.
Extraíram molibdénio de amostras de meteoritos obtidas no Museu Nacional de História Natural da Smithsonian Institution. A comunidade científica dividiu os meteoritos em dois grupos gerais – o primeiro, “CC”, com elementos constituintes que sugerem que os meteoritos se formaram no Sistema Solar exterior, presumivelmente mais húmido. O segundo grupo, “NC”, tem caraterísticas que indicam que os seus meteoritos se formaram no sistema solar interior, presumivelmente mais seco. Este estudo centrou-se em amostras que pertencem ao grupo NC.
Compararam a composição isotópica do molibdénio destes meteoritos com rochas terrestres da Gronelândia, África do Sul, Canadá, Estados Unidos e Japão recolhidas por geólogos de campo. Considera-se geralmente que o molibdénio presente nestas rochas foi adicionado à Terra durante o período de formação da Lua, que foi quando ocorreu a formação do núcleo final. Foi precisamente nesta altura que a equipa quis procurar as origens da água.
“Assim que reunimos as diferentes amostras e medimos as suas composições isotópicas, comparámos as assinaturas dos meteoritos com as assinaturas das rochas para ver se havia semelhanças ou diferenças”, disse Bermingham. “E, a partir daí, tirámos conclusões”.
As análises mostraram que as rochas terrestres que estudaram eram mais semelhantes aos meteoritos provenientes do sistema solar interior (NC) do que aos meteoritos provenientes do sistema solar exterior (CC).
“Temos de descobrir de que parte do nosso sistema solar vieram os blocos de construção da Terra – a poeira e o gás – e quando é que isso aconteceu”, disse Bermingham. “Essa é a informação necessária para compreender quando é que o cenário foi criado para o início da vida”.
Uma vez que a composição química das rochas terrestres que estudaram coincide com a dos presumíveis meteoritos do sistema solar interior (NC), os cientistas concluíram que a Terra não recebeu tanta água do evento de formação da Lua como se pensava anteriormente. A descoberta é significativa, disse Bermingham, porque uma teoria popular do fornecimento de água é que uma quantidade significativa da água da Terra foi adicionada quando a Lua se formou.
Esta investigação, no entanto, mostrou que uma quantidade substancial de água provavelmente não veio durante este período de crescimento. Em vez disso, os dados apoiam a interpretação de que a água foi entregue à Terra em porções mais pequenas depois de a Lua se ter formado, muito mais tarde durante a formação da Terra.
“Os nossos resultados sugerem que o evento de formação da Lua não foi um grande fornecedor de água, ao contrário do que se pensava anteriormente”, disse Bermingham. “Estas descobertas, no entanto, permitem que uma pequena quantidade de água seja adicionada após a formação do núcleo final, durante o que é chamado de acreção tardia.”
Outros autores do estudo da Rutgers incluem Linda Godfrey, uma professora assistente de investigação, e a investigadora de laboratório Hope Tornebene, ambas do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias.
