No início da história da Terra, uma colisão violenta com outro corpo planetário criou uma grande confusão, mas apenas quantos de uma bagunça foi debatido. O que nós sabemos, Contudo, é que essa colisão cataclísmica criou a lua e muitos detritos que formaram um disco que envolve o planeta.

Agora, em um estudo de dezembro de 2017 publicado na revista Nature Geoscience, os pesquisadores simularam este esmagamento antigo para descobrir a quantidade de detritos do disco que choveu de volta na superfície da Terra na forma de planetesimais, ou pequeno, objetos celestes de construção de planetas. Este período de fragmentos de disco atingindo o planeta é conhecido como "acreção tardia". O que eles descobriram aumenta nossa compreensão de como a Terra primitiva se formou e pode ter implicações em como a vida emergiu de nosso jovem planeta derretido e maltratado.

Semeando a Terra com Elementos Raros

Durante o acúmulo tardio, Pedaços de detritos de tamanhos planetesimais diferenciados com núcleos de metal bombardearam a superfície da Terra. Esses objetos se solidificaram a partir dos destroços da colisão com a formação da lua e, portanto, continham uma mistura de materiais, incluindo elementos raros, como ouro, platina e irídio. Esses chamados "elementos siderófilos" (elementos pesados ​​que se misturam facilmente com o ferro) foram integrados ao manto do nosso planeta. O fato de encontrarmos esses elementos perto da superfície da Terra é uma evidência-chave de que ocorreu o acúmulo tardio. Os cientistas pensaram que a Terra ganhou aproximadamente 0,5 por cento de sua massa total durante esse tempo.

“Após a formação da lua, a Terra ficou totalmente derretida por um tempo, e é muito provável que esses elementos foram segregados no núcleo da Terra, "diz Simone Marchi, do Southwest Research Institute (SwRI), quem conduziu o estudo. "Então, sob esta suposição, não deveria haver nenhum ouro, platina e outros elementos deixados para trás no manto ou na crosta terrestre, mas o próprio fato de vermos uma quantidade significativa desses elementos, isso implicaria que eles foram entregues à Terra por meio de planetesimais. "

Depois de realizar simulações de computador em elementos siderófilos que permeiam o interior de uma jovem Terra, A equipe de Marchi descobriu que mesmo os materiais entregues pelos planetesimais teriam sido assimilados no núcleo do nosso planeta ao longo do tempo, removendo-os das camadas superiores da Terra. As simulações também prevêem que quantidades substanciais desses planetesimais teriam sido lançados no espaço após a colisão de formação da lua, evitando assim que eles caiam de volta à superfície da Terra.

Mais planetesimais, Mais ouro

Então, como podemos explicar a abundância desses raros elementos que estão claramente presentes hoje na superfície da Terra? Descobrir, os pesquisadores examinaram mais de perto o processo de entrega por essas grandes colisões e rastrearam o destino dos materiais do impactador para ver como eles se misturaram ao manto.

“Percebemos então que para podermos explicar a quantidade desses elementos que vemos no manto, precisávamos aumentar a massa total acumulada pela Terra entre um fator de dois e cinco, "Marchi explica.

Em outras palavras, as estimativas anteriores da quantidade de material entregue à Terra por meio de acúmulo tardio são muito baixas. Para explicar a abundância de elementos raros na superfície ou perto dela, entre 1 e 2,5 por cento da massa da Terra deve ter sido entregue por planetesimais após a colisão de formação da lua.

"No rescaldo da formação da lua que foi causada por uma colisão massiva, parece ter havido um período prolongado de bombardeio da Terra primitiva, "diz Marchi. Embora este fosse geralmente considerado o caso antes desta pesquisa, " o que estamos dizendo agora é que você precisa ter uma [taxa de] bombardeio muito maior para explicar a quantidade desses elementos. "

A Questão da Vida

Marchi fornece outra maneira de pensar sobre essa taxa muito mais alta de bombardeio durante o período de acúmulo tardio.

"Se você espalhar essa massa como uma camada sobre a superfície da Terra, você obteria uma camada da ordem de dezenas de quilômetros, "Marchi diz." Nesse sentido, você também tem uma ideia visual de que a entrega dessa massa é potencialmente muito importante para a superfície. "

Essas colisões teriam um impacto tremendo na superfície da Terra, a química da atmosfera primordial e pode até ter desempenhado um papel significativo na biologia primitiva. Afinal, o registro mais antigo para a origem da vida é de cerca de 4 bilhões de anos atrás, e foi nessa época que essas colisões aconteceram.

"Isso é importante porque implicaria que essas colisões foram realmente importantes na evolução inicial da Terra, "ele conclui." Eles eram um motor principal, por assim dizer, isso afetaria o funcionamento da superfície da Terra. Isso tem implicações tremendas para o início da vida na Terra. "

Theia é o nome do outro corpo planetário que caiu na Terra, resultando na eventual formação da lua, de acordo com a hipótese do impacto gigante. Na mitologia grega, a deusa titã Theia foi associada a metais brilhantes, entre outras coisas, que se encaixa com o que acabamos de falar.