Amostras de rochas do nordeste do Canadá retêm sinais químicos que ajudam a explicar como era a crosta terrestre há mais de 4 bilhões de anos, revela novos trabalhos de Richard Carlson e Jonathan O'Neil da Universidade de Ottawa, da Carnegie. Seu trabalho é publicado por Ciência .

Há muito sobre a crosta antiga da Terra que os cientistas não entendem. Isso ocorre porque a maior parte da crosta original do planeta simplesmente não existe mais para ser estudada diretamente - ela afundou de volta para o interior do planeta devido à ação das placas tectônicas ou foi transformada pela atividade geológica na superfície da Terra para fazer novos, rochas mais jovens.

"Encontrar vestígios desta crosta antiga tem se mostrado difícil, mas uma nova abordagem oferece a capacidade de detectar a presença de crosta verdadeiramente antiga que foi retrabalhada em rochas "meramente" realmente antigas, "Carlson disse.

A abordagem empregada neste estudo examinou variações na abundância de um isótopo do elemento neodímio, que é criado pela decadência radioativa de um elemento diferente, samário.

Isótopos são versões de um elemento que tem o mesmo número de prótons, mas diferentes números de nêutrons, fazendo com que cada isótopo tenha uma massa diferente. O isótopo de samário com massa de 146 é instável e decai no isótopo de neodímio com massa de 142. (Se você estiver interessado em saber como, ele faz isso emitindo o que é chamado de partícula alfa - composta de dois nêutrons e dois prótons - de seu núcleo.)

Samário-146 é um isótopo radioativo que tem meia-vida de apenas 103 milhões de anos. Isso pode parecer muito tempo, mas em termos geológicos é realmente muito curto. Enquanto samário-146 estava presente quando a Terra se formou, foi extinto muito cedo na história da Terra. Sabemos de sua existência a partir do estudo de rochas muito antigas, especialmente meteoritos e amostras de Marte e da Lua.

Variações na abundância relativa de neodímio-142 em comparação com outros isótopos de neodímio que não se originaram de samário em decomposição refletem processos químicos que mudaram a proporção de samário para neodímio na rocha enquanto samário-146 ainda estava presente - basicamente antes de cerca de 4 bilhões anos atrás.

Carlson e O'Neil estudaram rochas graníticas de 2,7 bilhões de anos que constituem uma boa parte da costa leste da Baía de Hudson. A abundância de neodímio-142 nesses granitos indica que eles foram derivados do derretimento de rochas muito mais antigas - rochas com mais de 4,2 bilhões de anos - e que essas rochas antigas eram composicionalmente semelhantes ao abundante tipo de rocha rica em magnésio conhecido como basalto, que compõe toda a crosta oceânica atual, bem como grandes vulcões como o Havaí e a Islândia.

Em tempos mais recentes da história da Terra, A crosta oceânica basáltica sobrevive na superfície da Terra por menos de 200 milhões de anos antes de afundar de volta no interior da Terra devido à ação das placas tectônicas. Os resultados apresentados neste artigo, Contudo, sugerem que a crosta basáltica, que pode ter se formado não muito depois da formação da Terra, sobreviveu na superfície da Terra por pelo menos 1,5 bilhão de anos antes de mais tarde ser derretida novamente em rochas que formam uma boa parte do cráton superior mais ao norte, uma formação geológica que se estende aproximadamente da Baía de Hudson em Quebec até o Lago Huron em Ontário.

"Se este resultado implica que as placas tectônicas não estavam em funcionamento durante a primeira parte da história da Terra, agora pode ser investigado usando nossa ferramenta de estudar a variação do neodímio-142 para rastrear o papel da crosta verdadeiramente antiga na formação de jovens, mas ainda velho, seções da crosta continental da Terra, "Carlson explicou.

Suas descobertas, portanto, têm implicações importantes sobre a crosta mais antiga da Terra e os processos que iniciaram a formação da crosta continental da Terra.