p A Terra passou por muitas mudanças em sua história de 4,5 bilhões de anos, incluindo uma mudança para começar a incorporar e reter compostos voláteis da atmosfera no manto antes de expô-los novamente por meio de erupções vulcânicas. p Este transporte não poderia ter começado muito antes de 2,5 bilhões de anos atrás, de acordo com uma nova pesquisa da Washington University em St. Louis, publicado na edição de 9 de agosto da revista Natureza .

p "A vida na Terra se preocupa com as mudanças no orçamento volátil da superfície, "disse Rita Parai, professor assistente de geoquímica em Ciências da Terra e Planetárias em Artes e Ciências e primeiro autor do estudo. "E há uma interação entre o que a Terra profunda estava fazendo e como o ambiente da superfície mudou em escalas de tempo de bilhões de anos."

p Voláteis, como água, dióxido de carbono e os gases nobres - saem do manto através do vulcanismo e podem ser injetados no interior da Terra a partir da atmosfera, um par de processos chamados de desgaseificação e regaseificação do manto. O câmbio controla a habitabilidade do planeta, uma vez que determina a disponibilidade superficial de compostos que são essenciais para a vida, como o carbono, nitrogênio e água.

p O novo modelo apresentado por Parai e seu colaborador Sujoy Mukhopadhyay, da Universidade da Califórnia, Davis, também estabelece um intervalo de datas durante as quais a Terra mudou de um regime de desgaseificação - novamente, pense sobre aqueles vulcões úmidos - para aquele que inclinou a balança para regaseamento líquido potencialmente habilitado pela subducção, a ação da correia transportadora das placas tectônicas.

p As propriedades mecânicas mudam conforme a água é adicionada ou removida do manto, portanto, o início da regaseificação teve um efeito importante na agitação interna do manto, conhecido como convecção, que controla os movimentos da placa na superfície, Parai disse.

p Parai usa gases nobres para responder a questões sobre como os corpos planetários se formam e evoluem ao longo do tempo. Nesta nova pesquisa, ela modelou o destino e o transporte de compostos voláteis para o manto da Terra usando isótopos de xenônio como traçadores.

p "O xenônio é um excelente traçador de voláteis, porque todos os minerais que carregam água também carregam xenônio, "Parai disse." Então, se o regaseamento de xenônio fosse insignificante, a regaseificação da água também deve ter sido insignificante durante o Arqueano (4 bilhões a 2,5 bilhões de anos atrás). "

p A regaseificação substancial começou em algum momento entre algumas centenas de milhões a 2,5 bilhões de anos atrás, os pesquisadores descobriram. Este período intrigante da história da Terra também inclui o período em que o oxigênio respirável começou a se acumular na atmosfera da Terra - o que os cientistas chamam de Evento da Grande Oxidação.

p "Seria muito interessante se esse intervalo pudesse ser reduzido, e o tempo em torno do Grande Evento de Oxidação acabou sendo favorecido, "Disse Parai." Isso pode nos dizer que houve alguma mudança fundamental na maneira como o sólido sistema Terra-atmosfera operava.

p "Mas não posso escolher favoritos dentro de nossa gama, ", disse ela." Tudo o que podemos dizer é que algo mudou após 2,5 bilhões de anos atrás. "

p Se as placas tectônicas e subducção começaram antes de 2,5 bilhões de anos atrás, então, talvez a essa altura o interior da Terra tenha esfriado o suficiente para que os voláteis permaneçam nas placas subdutoras, ao invés de ser liberado e se infiltrar de volta à superfície através do magmatismo, Parai sugere.

p "A maioria das pessoas raramente tem a oportunidade de pensar sobre os voláteis presos no interior da Terra, "Parai disse." Eles estão presentes em baixas concentrações, mas o manto é enorme em termos de massa. Portanto, para o orçamento volátil total da Terra, o manto é um reservatório importante. "

p Ela planeja focar sua pesquisa futura em expandir os limites de precisão em medições isotópicas de xenônio em uma variedade de amostras geológicas.

p "Quanto mais restrições de observação temos, o melhor, " ela disse.