O Primeiro Continente

De onde veio o chão que pisamos? Como humanos, tendemos a não dar valor à terra, apesar do fato de que, ainda hoje, ela cobre apenas cerca de um terço da superfície da Terra. Além do mais, a terra é em grande parte bidimensional. Com exceção de minúsculos animais escavadores, a maior parte de nossa atividade ocorre na superfície. O oceano, por outro lado, tem uma vasta terceira dimensão, hospedando vários tipos de criaturas por todo o caminho. “Que inapropriado chamar este planeta de Terra”, escreveu certa vez o romancista de ficção científica Arthur C. Clarke, “quando deveria claramente ser chamado de Oceano”.

Seja como for, temos a nossa terra. E damos como certo que esta terra sempre existiu na Terra, embora de forma diferente, com clima diferente e habitada por criaturas diferentes.

A geologia nos diz que nem mesmo esse era o caso.

Vivemos no tempo da terra, mas houve um tempo em que a Terra não tinha terra. Como a transição aconteceu permanece um mistério, mas olhando para a composição dos minerais existentes podemos dizer muito sobre a formação do continente.

Talvez, trabalhando de trás para frente, possamos aprender a verdade sobre o primeiro continente de todos os tempos.

A Terra, geologicamente falando, pode ser classificada em quatro seções. Existe a camada superficial chamada crosta. Se a Terra fosse uma maçã, a crosta é a espessura de sua casca. Caminhamos sobre a crosta, ela compõe todos os continentes e o fundo do mar. Abaixo da crosta há uma camada conhecida como manto. Essa camada tem milhares de quilômetros de profundidade e representa 84% do volume da Terra. Entende-se que seja sólido, mas em uma escala de tempo geológica se comporta como um líquido altamente viscoso, como o caramelo. Abaixo disso está o núcleo externo líquido e abaixo dele está a bola sólida de rocha conhecida como núcleo interno.

Os continentes, por definição, são grandes massas de terra na crosta separadas por um fluido como a água. Com esta definição, a Terra é o único planeta conhecido por ter continentes. Embora planetas como Marte possam ter tido algumas massas terrestres semelhantes no passado, uma vez que não há água líquida em Marte, a Terra é o único planeta com continentes.

No século passado, Alfred Wegener propôs a Teoria da Deriva Continental, segundo a qual a Terra já teve um continente unificado que se deslocou ao longo do tempo para produzir os sete continentes que conhecemos hoje. Esta teoria foi aceita hoje como fato.

Uma validação simples da teoria de Wegener pode ser vista estudando as semelhanças nos fósseis nas diferentes massas de terra hoje. Para qualquer pessoa em dúvida, observe como a costa leste da América do Sul se alinha perfeitamente com a costa oeste da África.

A Terra se formou há 4,6 bilhões de anos (são 4.600.000.000 de anos!). A era de 4,6 a 4 bilhões de anos atrás é chamada de Hadean Aeon, em homenagem a Hades, o deus grego do Inferno. Os cientistas acreditavam anteriormente que a Terra começou como uma bola de fogo e que, com o tempo, a superfície externa esfriou para formar a terra que conhecemos hoje. No entanto, agora sabemos que a Terra estava coberta de água antes da formação dos primeiros continentes.

Esta descoberta foi feita graças ao mineral Zircônio.

Os cristais de zircão ou ZrSiO4 têm uma propriedade especial. Uma vez formados, eles persistem mesmo que sua rocha-mãe seja completamente destruída, eles são praticamente indestrutíveis. Um bônus adicional é que eles também não são muito raros.

A idade desses minerais também pode ser facilmente encontrada estudando sua composição de urânio para chumbo. Os cristais de zircônio incorporam átomos de urânio e tório (ambos mais conhecidos como combustíveis nucleares). No entanto, esses mesmos cristais rejeitam átomos de chumbo quando se formam.

Com o tempo, o urânio instável torna-se chumbo por meio do decaimento radioativo – o que significa que você pode medir a proporção de urânio para chumbo para descobrir a idade do cristal. Um cristal jovem terá uma proporção maior de urânio, enquanto em um mais antigo, uma proporção relativamente maior de urânio já teria se transformado em chumbo.

Mais relevante é o fato de que os cristais de zircônio revelam informações sobre o ambiente em que se formaram. Isso pode ser deduzido por meio de suas proporções de isótopos de oxigênio.

O oxigênio tem dois isótopos estáveis: ¹⁸O e ¹⁶O. ¹⁸O, com dois átomos a mais, é mais pesado que ¹⁶O.

Quando chove, as moléculas de água que consistem em ¹⁸O condensam-se mais facilmente do que suas contrapartes mais leves. E quando ocorre a evaporação, são as moléculas de ¹⁶O que vão embora primeiro deixando as moléculas de ¹⁸O para trás. Portanto, podemos razoavelmente presumir que os níveis de ¹⁶O nos oceanos foram mais altos durante os períodos mais quentes, enquanto o ¹⁸O dominou durante os períodos mais frios e chuvosos.

É nessas proporções que os átomos de oxigênio são capturados em cristais de zircônio, formando uma cápsula do tempo ou instantâneo da composição química da época. Olhando para os zircões podemos dizer quando foram formados e a temperatura na época.

E, com essa informação, podemos inferir como exatamente esses cristais de zircônio foram formados.

No manto da Terra, a proporção de isótopos de oxigênio é sempre em torno de 5,3. Uma observação rápida: isso não significa que há 5,3 vezes mais ¹⁸O do que ¹⁶O. O nome oficial para este valor é δ¹⁸O ou “delta-O-18”, onde o “delta” significa “diferença da água do oceano”. Então, quando comparamos a proporção aqui com a proporção na água do mar, a diferença é de 5,3.

Se o valor de delta-O-18 estiver entre 0 e 5,3, significa que houve extensa interação do magma com água de alta temperatura antes de se solidificar em rocha. (Naturalmente, o valor delta-O-18 da água do oceano é zero, já que é com isso que estamos comparando todo o resto)

Se o delta-O-18 for maior que 5,3, significa que o magma interagiu com as rochas da superfície terrestre , e não com a água. Essas rochas da superfície teriam interagido anteriormente com a chuva ou a água do oceano. Como mencionado anteriormente, a água da chuva contém mais do ¹⁶O mais pesado. Isso significa que as rochas também teriam mais e, enterradas e derretidas em magma, retiveram esse valor mais alto, que finalmente teria sido repassado para nossos zircões de cápsula do tempo durante a cristalização.

Os zircões mais antigos têm um delta-O-18 de cerca de 7,4. Isso significa que a água deve ter estado abundantemente presente na superfície da Terra na era Hadeana. Como isso pode ser? Afinal, foi um período conhecido por seu fogo infernal e vulcões.

Os geólogos pensaram sobre o problema e chegaram à resposta mais plausível: a água provavelmente foi trazida do espaço sideral para a Terra. A era Hadean foi um período difícil para a superfície da Terra, que foi fortemente bombardeada por meteoritos do espaço sideral. Sabemos disso porque a terra na Lua mostra que esses impactos meteóricos eram regulares até 3,5 bilhões de anos atrás: os remanescentes desses ataques podem ser observados hoje como crateras na Lua.

Se a superfície da Terra estava quase inteiramente coberta de água, como se formaram os primeiros núcleos continentais estáveis? Por que nenhuma terra que se formou afundou no magma?

Em um novo estudo no início deste ano, pesquisadores de três instituições – a Universidade Curtin, o Serviço Geológico da Austrália Ocidental e a Universidade de Maryland, nos EUA – se reuniram para investigar o passado antigo da terra. Eles fizeram isso examinando a massa de terra exposta mais antiga do mundo: o Pilbara Craton, na Austrália.

Um craton é uma parte antiga e estável de um continente. Isso significa que eles permaneceram firmes na superfície por milhões de anos. O Pilbara Craton é um dos vários remanescentes continentais da era arqueana, datando de 4,0 a 2,5 bilhões de anos atrás. Seguindo os passos da era Hadeana, foi na época em que a taxa de impactos de meteoritos estava diminuindo na Terra.

Ao estudar as idades dos zircões nas rochas de lá e os valores delta-O-18 dentro, os pesquisadores concluíram que havia três estágios de formação desse craton. O que se segue é uma análise interessante.

Os zircões do primeiro estágio podem ser categorizados em dois grupos: aqueles cujos valores de delta-O-18 são semelhantes aos do manto, logo abaixo da crosta terrestre; e aqueles cuja composição de oxigênio requer um processo muito superficial. Na segunda etapa, o delta-O-18 combina com o manto. E, finalmente, os zircões do estágio três têm valores delta-O-18 que requerem interação com materiais de superfície.

Como você pode ver, parece que os zircões foram formados primeiro perto da superfície e gradualmente começaram a se formar mais profundamente. Mas foi realmente assim? Os pesquisadores, tendo estudado as várias composições das rochas, sugerem o contrário.

Primeiro (pensam os pesquisadores), houve uma explosão meteórica. Um grande objeto colidiu com a superfície aquosa da Terra – uma ocorrência comum naquela época, mas desta vez, o impacto causou uma exposição prolongada do magma à água quente, e por “prolongada” quero dizer vários milhões de anos. O próprio impacto teria formado rochas ricas em magnésio nas proximidades, enquanto rochas ricas em ferro se formaram um pouco mais longe. Enquanto isso, a combinação de magma e água quente causava condições muito parecidas com as encontradas no submanto: tanto que até as proporções de isótopos de oxigênio eram semelhantes.

Durante os próximos cem milhões de anos, os materiais mais pesados ​​afundaram no manto, enquanto os magmas mais leves se moveram para a superfície. Esta separação permitiu que a camada mais leve fosse flutuante e capaz de se manter à tona… eventualmente formando a “crosta” com a qual estamos familiarizados hoje.

Os zircões do segundo estágio são de quando a crosta se estabilizou. O magma do manto se espalhou ao redor da base da crosta, e é por isso que os zircões de estágio dois têm valores delta-O-18 semelhantes aos encontrados no manto.

Finalmente, no terceiro estágio, os zircões têm proporções acima do manto. Isso sugere que havia bastante rocha acima da crosta base que foi incorporada ao magma abaixo.

O Pilbara Craton conta uma história interessante, mas o mais importante é que outros cratons concordam. O mesmo padrão observado aqui, dizem os geólogos, também pode ser reconhecido em outros crátons. Isso significa essencialmente que as explosões de meteoros foram responsáveis ​​por estabilizar a primeira terra na Terra; que todos os continentes pertencentes a este planeta foram possibilitados por rochas espaciais gigantes colidindo com sua superfície.

Entendemos os meteoros como uma força destrutiva. Eles são sempre retratados como um desastre mundial. Meteoros causam explosões; meteoros mataram os dinossauros; um meteoróide foi a razão por trás de todos não quererem olhar para cima .

Essa percepção é parcialmente verdadeira, mas os crátons nos dizem que os meteoros são muito mais. Como qualquer força natural, eles são criadores e destruidores; eles podem perturbar a terra a que estamos acostumados, mas antes de reclamarmos dos meteoros, devemos nos lembrar disso: talvez tenham sido eles que nos deram a terra em que vivemos em primeiro lugar.

Pague menos para baratear nossa edição impressa! Mais assinantes significa que podemos reduzir nossos custos de impressão, tornando o Snipette Analog mais barato para todos. Portanto, se você estiver disposto a contribuir com uma pequena quantia em dinheiro, esperaremos até coletarmos contribuições suficientes e então começaremos a imprimir! Saiba mais e adicione sua promessa aqui