Uma questão persistente em geologia é quando as placas tectônicas da Terra começaram a empurrar e puxar em um processo que ajudou o planeta a evoluir e moldar seus continentes nos que existem hoje. Alguns pesquisadores teorizam que aconteceu há cerca de quatro bilhões de anos, enquanto outros acham que foi perto de um bilhão.

Uma equipe de pesquisa liderada por pesquisadores de Harvard procurou por pistas em rochas antigas (com mais de 3 bilhões de anos) da Austrália e da África do Sul, e descobri que essas placas se moviam há pelo menos 3,2 bilhões de anos na Terra primitiva. Em uma porção do Craton Pilbra na Austrália Ocidental, uma das peças mais antigas da crosta terrestre, os cientistas descobriram uma deriva latitudinal de cerca de 2,5 centímetros por ano, e datou a moção em 3,2 bilhões de anos atrás.

Os pesquisadores acreditam que essa mudança é a primeira prova de que o movimento da placa do tipo moderno aconteceu entre dois a quatro bilhões de anos atrás. Acrescenta à crescente pesquisa que o movimento tectônico ocorreu na Terra primitiva. Os resultados são publicados em Avanços da Ciência .

"Basicamente, esta é uma evidência geológica para estender o registro das placas tectônicas na Terra mais para trás na história da Terra, "disse Alec Brenner, um dos principais autores do artigo e membro do Harvard's Paleomagnetics Lab. "Com base nas evidências que encontramos, parece que as placas tectônicas são um processo muito mais provável de ter ocorrido na Terra primitiva e que defende uma Terra que se parece muito mais com a de hoje do que muitas pessoas pensam. "

A tectônica de placas é a chave para a evolução da vida e o desenvolvimento do planeta. Hoje, a camada externa da Terra consiste em cerca de 15 blocos rígidos de crosta. Neles estão os continentes e oceanos do planeta. O movimento dessas placas moldou a localização dos continentes. Ajudou a formar novos e criou formas de relevo únicas, como cadeias de montanhas. Também expôs novas rochas à atmosfera, o que levou a reações químicas que estabilizaram a temperatura da superfície da Terra ao longo de bilhões de anos. Um clima estável é crucial para a evolução da vida.

Quando as primeiras mudanças ocorreram, há muito tempo é uma questão de considerável debate na geologia. Qualquer informação que o ilumine é valiosa. O estudo, publicado no Dia da Terra, ajuda a preencher algumas lacunas. Também sugere vagamente as primeiras formas de vida desenvolvidas em um ambiente mais moderado.

"Estamos tentando entender os princípios geofísicos que impulsionam a Terra, "disse Roger Fu, um dos principais autores do artigo e professor assistente de ciências terrestres e planetárias na Faculdade de Artes e Ciências. "As placas tectônicas conduzem elementos que são necessários para a vida na Terra e fora dela."

A tectônica de placas ajuda os cientistas planetários a compreender mundos além deste, também.

"Atualmente, A Terra é o único corpo planetário conhecido que estabeleceu de forma robusta tectônica de placas de qualquer tipo, "disse Brenner, um estudante de graduação do terceiro ano na Escola de Pós-Graduação em Artes e Ciências. "Realmente cabe a nós, enquanto buscamos planetas em outros sistemas solares, entender todo o conjunto de processos que levaram à tectônica de placas na Terra e quais forças motrizes ocorreram para iniciá-la. Esperançosamente, isso nos daria uma noção de como é fácil para placas tectônicas acontecem em outros mundos, especialmente dadas todas as ligações entre as placas tectônicas, a evolução da vida e a estabilização do clima. "

Para o estudo, membros do projeto viajaram para o Craton Pilbara, na Austrália Ocidental. Um cráton é um primordial, Grosso, e pedaço de crosta muito estável. Eles geralmente são encontrados no meio de placas tectônicas e são os antigos corações dos continentes da Terra.

Isso os torna o lugar natural para estudar a Terra primitiva. O Craton Pilbara se estende por cerca de 300 milhas, cobrindo aproximadamente a mesma área que o estado da Pensilvânia. Lá, as rochas se formaram há 3,5 bilhões de anos.

Em 2017, Fu e Brenner coletaram amostras de uma porção chamada Honeyeater Basalt. Eles perfuraram as rochas e coletaram amostras de núcleos com cerca de 2,5 centímetros de largura.

Eles trouxeram as amostras de volta para o laboratório de Fu em Cambridge, onde eles colocaram as amostras em magnetômetros e equipamentos de desmagnetização. Esses instrumentos contaram a história magnética da rocha. O mais velho, a parte mais estável dessa história é, esperançosamente, quando a rocha se formou. Nesse caso, foi há 3,2 bilhões de anos.

A equipe então usou seus dados e dados de outros pesquisadores, que desmagnetizaram rochas em áreas próximas, até agora quando as rochas mudaram de um ponto para outro. Eles encontraram uma deriva de 2,5 centímetros por ano.

O trabalho de Fu e Brenner difere da maioria dos estudos porque os cientistas se concentraram em medir a posição das rochas ao longo do tempo, enquanto outros trabalhos tendem a se concentrar em estruturas químicas nas rochas que sugerem movimento tectônico.

Os pesquisadores usaram o romance Quantum Diamond Microscope para confirmar suas descobertas de 3,2 bilhões de anos atrás. O microscópio imagina os campos magnéticos e as partículas de uma amostra. Ele foi desenvolvido em colaboração entre pesquisadores de Harvard e do MIT.

No papel, os pesquisadores apontam que não foram capazes de descartar um fenômeno chamado "verdadeira derrapagem polar". Também pode fazer com que a superfície da Terra se desloque. Seus resultados tendem mais para o movimento das placas tectônicas por causa do intervalo de tempo desse movimento geológico.

Fu e Brenner planejam continuar analisando dados do Cráton Pilbara e outras amostras de todo o mundo em experimentos futuros. O amor pelo ar livre leva os dois, e também a necessidade acadêmica de compreender a história planetária da Terra.

"Isso faz parte da nossa herança, "Brenner disse.