p As vezes, você precisa sair de casa para entender. Para o geólogo planetário de Stanford Mathieu Lapôtre, "casa" abrange toda a Terra. p "Não olhamos apenas para outros planetas para saber o que está lá fora. É também uma maneira de aprendermos coisas sobre o planeta que está sob nossos próprios pés, "disse Lapôtre, um professor assistente de ciências geológicas na Escola da Terra, Energia, E Ciências Ambientais (Stanford Earth).

p Cientistas desde Galileu têm buscado compreender outros corpos planetários por meio de lentes terrestres. Mais recentemente, pesquisadores reconheceram a exploração planetária como uma via de mão dupla. Estudos do espaço ajudaram a explicar aspectos do clima e da física do inverno nuclear, por exemplo. No entanto, as revelações não permearam todos os campos da geociência igualmente. Os esforços para explicar os processos mais próximos do solo - na superfície da Terra e no fundo de sua barriga - estão apenas começando a se beneficiar do conhecimento acumulado no espaço.

p Agora, conforme os telescópios adquirem mais potência, os estudos de exoplanetas ficam mais sofisticados e as missões planetárias produzem novos dados, há potencial para impactos muito mais amplos nas ciências da Terra, como Lapôtre e co-autores da Arizona State University, Universidade de Harvard, Rice University, Stanford e Yale University argumentam na revista Nature Reviews Earth &Environment .

p "A multidão e variedade de corpos planetários dentro e fora do nosso sistema solar, "eles escrevem em um artigo publicado em 2 de março, "pode ​​ser a chave para resolver mistérios fundamentais sobre a Terra."

p Nos próximos anos, estudos desses corpos podem muito bem alterar a maneira como pensamos sobre nosso lugar no universo.

p Formas alienígenas

p As observações de Marte já mudaram a maneira como os cientistas pensam sobre a física dos processos sedimentares na Terra. Um exemplo começou quando o Curiosity Rover da NASA cruzou um campo de dunas no planeta vermelho em 2015.

p “Vimos que havia grandes dunas de areia e pequenas, ondulações em escala decimétrica, como as que vemos na Terra, "disse Lapôtre, que trabalhou na missão como um Ph.D. estudante da Caltech em Pasadena, Califórnia. "Mas também havia um terceiro tipo de cama, ou ondulação, que não existe na Terra. Não podíamos explicar como ou por que essa forma existia em Marte. "

p Os estranhos padrões levaram os cientistas a revisar seus modelos e inventar novos, o que acabou levando à descoberta de uma relação entre o tamanho de uma ondulação e a densidade da água ou outro fluido que a criou. "Usando esses modelos desenvolvidos para o ambiente de Marte, podemos agora olhar para uma velha rocha na Terra, medir ondulações nele e, em seguida, tirar conclusões sobre o quão fria ou salgada a água estava no momento em que a rocha se formou, "Lapôtre disse, "porque a temperatura e o sal afetam a densidade do fluido."

p Essa abordagem é aplicável em todas as geociências. "Às vezes, ao explorar outro planeta, você faz uma observação que desafia sua compreensão dos processos geológicos, e isso o leva a revisar seus modelos, "Lapôtre explicou.

p Planetas como experimentos

p Outros corpos planetários também podem ajudar a mostrar como os corpos semelhantes à Terra são frequentes no universo e o que, exatamente, torna a Terra tão diferente do planeta médio.

p "Ao estudar a variedade de resultados que vemos em outros corpos planetários e compreender as variáveis ​​que moldam cada planeta, podemos aprender mais sobre como as coisas podem ter acontecido na Terra no passado, "explicou a coautora Sonia Tikoo-Schantz, um professor de geofísica na Stanford Earth, cujos centros de pesquisa em paleomagnetismo.

p Considerar, ela sugeriu, como os estudos de Vênus e da Terra ajudaram os cientistas a entender melhor as placas tectônicas. "Vênus e a Terra têm quase o mesmo tamanho, e eles provavelmente se formaram em condições bastante semelhantes, "Tikoo-Schantz disse. Mas, embora a Terra tenha placas tectônicas se movendo e água abundante, Vênus tem uma tampa quase sólida, sem água em sua superfície e uma atmosfera muito seca.

p "De tempos em tempos, Vênus tem algum tipo de interrupção catastrófica e um ressurgimento de grande parte do mundo, "Tikoo-Schantz disse, "mas não vemos este ambiente tectônico de estado estacionário contínuo que temos na Terra."

p Os cientistas estão cada vez mais convencidos de que a água pode explicar grande parte da diferença. "Nós sabemos que a subducção das placas tectônicas traz água para dentro da Terra, " Tikoo-Schantz said. "That water helps lubricate the upper mantle, and helps convection happen, which helps drive plate tectonics."

p This approach—using planetary bodies as grand experiments—can be applied to answer more questions about how Earth works. "Imagine you want to see how gravity might affect certain processes, " Lapôtre said. "Going to other planets can let you run an experiment where you can observe what happens with a lower or higher gravity—something that's impossible to do on Earth."

p Core paradox

p Studies measuring magnetism in ancient rocks suggest that Earth's magnetic field has been active for at least 3.5 billion years. But the cooling and crystallization of the inner core that scientists believe sustains Earth's magnetic field today started less than 1.5 billion years ago. This 2-billion-year gap, known as the new core paradox, has left researchers puzzling over how Earth's dynamo could have started so early, and persisted for so long.

p Answers may lie in other worlds.

p "In our circle of close neighbors—the Moon, Mars, Venus—we're the only planet with a magnetic field that's been going strong since the beginning and remains active today, " Lapôtre said. But Jupiter-sized exoplanets orbiting close to their star have been identified with magnetic fields, and it may soon be technically feasible to detect similar fields on smaller, rocky, Earth-like worlds. Such discoveries would help clarify whether Earth's long-lived dynamo is a statistical anomaly in the universe whose startup required some special circumstance.

p Em última análise, the mystery around the origin and engine behind Earth's dynamo is a mystery about what creates and sustains the conditions for life. Earth's magnetic field is essential to its habitability, protecting it against dangerous solar winds that can strip a planet of water and atmosphere. "That's part of why Mars is such a dry desert compared to Earth, " Tikoo-Schantz said. "Mars started to dehydrate when its magnetic field died."

p Earth everchanging

p Much of the impetus to look far beyond Earth when trying to decode its inner workings has to do with our planet's restless nature. At many points in its 4.5 billion-year existence, Earth looked nothing like the blue-green marble it is today.

p "We're trying to get to the point where we can characterize planets that are like the Earth, and hopefully, someday find life on one of them, " said co-author Laura Schaefer, a planetary scientist at Stanford Earth who studies exoplanets. Chances are it will be something more like bacteria than E.T., ela disse.

p "Just having another example of life anywhere would be amazing, " Schaefer said. It would also help to illuminate what happened on Earth during the billions of years before oxygen became abundant and, through processes and feedback loops that remain opaque, complex life burst forth.

p "We're missing information from different environments that existed on the surface of the Earth during that time period, " Schaefer explained. Plate tectonics constantly recycles rocks from the surface, plunging them into the planet's fiery innards, while water sloshing around oceans, pelting down from rainclouds, hanging in the air, and slipping in rivers and streams tends to alter the geochemistry of rocks and minerals that remain near the surface.

p Earth's very liveliness makes it a poor archive for evidence of life and its impacts. Other planetary bodies—some of them dead still and bone dry, others somehow akin to the ancient Earth—may prove better suited to the task.

p That's part of why scientists were so excited to find, in 2019, that a rock sample collected by the Apollo 14 astronauts in 1971 may in fact hold minerals that rocketed off of Earth as a meteorite billions of years ago. "On the Moon, there is no plate tectonics or aqueous weathering, " Lapôtre said. "So this piece of rock has been sitting there intact for the last few billion years just waiting for us to find it."

p Para ter certeza, planetary scientists do not expect to find many ancient Earth time capsules preserved in space. But continued exploration of other worlds in our solar system and beyond could eventually yield a small statistical sample of planets with life on them—not carbon copies of Earth's systems, but systems nonetheless where interactions between life and atmosphere can come into sharper focus.

p "They're not going to be at the same stage of life as we have today on Earth, and so we'll be able to learn about how planets and life evolve together, " Schaefer said. "That would be pretty revolutionary."