As rochas na superfície da Terra moderna são amplamente divididas em dois tipos:félsicas e máficas. As rochas félsicas são geralmente de densidade relativamente baixa - para uma rocha - e de cor clara porque são feitas de minerais esbranquiçados ricos em silício e alumínio. O Half Dome na Califórnia é feito de granito que é uma rocha félsica. Rochas máficas, em contraste, têm densidade relativamente alta e cor escura porque contêm minerais ricos em ferro e magnésio; Giants Causeway na Irlanda do Norte é feito de basalto, que é uma rocha máfica.

A diferença de densidade entre as rochas félsicas e máficas significa que as rochas félsicas são mais flutuantes, e, portanto, senta-se em altitudes mais elevadas acima do manto da Terra (a camada dentro da Terra entre a crosta e o núcleo). Por esta razão, rochas félsicas constituem os continentes da Terra, enquanto a crosta de baixa elevação sob os oceanos é máfica.

Os mecanismos que separaram as rochas da superfície da Terra nesses dois grupos também podem ter criado o ambiente necessário para a vida florescer 4,3 bilhões de anos atrás, muito cedo na história da Terra.

A separação nesses dois tipos de rocha é o resultado da tectônica de placas:onde as placas tectônicas se separam e se separam, as rochas abaixo tornam-se despressurizadas, derreter e preencher a lacuna entre eles, como a Cadeia do Atlântico Médio). A rocha que preenche a lacuna entre as placas é máfica.

Quando uma placa desliza abaixo da outra, fluidos liberados da placa inferior causam derretimento no manto. Esses fundidos devem passar pela placa superior para atingir a superfície. Em seu caminho para a superfície, eles passam por uma série de processos chamados de cristalização fracionada, que pode transformar derretimentos máficos em derretimentos félsicos.

Estabelecendo cronogramas

Quando essa separação aconteceu é uma questão de grande debate nas ciências da Terra, porque pode nos permitir determinar quando a Terra se tornou habitável para toda a vida. Muitos cientistas da Terra acreditam que o desgaste da crosta continental pode ter fornecido os nutrientes para que a vida prosperasse; identificar quando os primeiros continentes se formaram indica quando isso pode ter ocorrido.

Os cientistas da Terra também debatem se os processos tectônicos das placas no passado eram os mesmos que ocorrem hoje, e se eles eram mesmo necessários para formar a crosta continental no passado. A primeira crosta continental pode ter sido formada pela interação da crosta oceânica e das plumas de calor do manto provenientes do núcleo da Terra. Outra teoria sugere que a crosta continental se formou através do bombardeio de meteoritos.

O mecanismo exato é importante para a compreensão da história e evolução da Terra, e pode ajudar a entender os processos que podem estar ocorrendo em outros planetas.

Revendo os registros

Nosso estudo recente analisou o material geológico mais antigo da Terra. Os resultados sugerem que a Terra já estava se separando nesses dois tipos de rocha há 4,3 bilhões de anos - efetivamente desde o início do registro geológico da Terra. Nossos dados também forneceram percepções intrigantes sobre os processos tectônicos que podem estar ocorrendo naquela época.

A origem da crosta continental é debatida em parte porque quanto mais para trás no tempo você vai, quanto menos pedras houver para estudar. As amostras do Complexo Acasta Gneiss, no norte do Canadá, foram encontradas com cerca de quatro bilhões de anos - as rochas mais antigas conhecidas na Terra. Essas rochas Acasta Gneiss são félsicas e compostas por tonalito-trondhjemito-granodiorito.

Existem muito poucas amostras mais antigas da Terra, o mais famoso deles são os zircões Jack Hills. Eles têm até 4,3 bilhões de anos, 300 milhões de anos mais velho que o Acasta Gneiss. Eles são pequenos grãos de zircão mineral que foram erodidos de sua rocha parental (a rocha na qual eles inicialmente se cristalizaram).

Esses zircões são encontrados em sedimentos muito mais jovens na Austrália, o que significa que é difícil determinar de que tipo de rocha esses minerais vieram originalmente, deixando em aberto a questão de saber se houve crosta continental durante o período mais antigo da história da Terra.

Conexões continentais

Em nosso estudo recente, comparamos todos os aspectos da química dos cristais de zircão das rochas Acasta com os zircões de Jack Hills para ver se eles poderiam ter se formado em um ambiente semelhante.

Descobrimos que os dois conjuntos de grãos de zircão são quimicamente idênticos, sugerindo que eles se formaram a partir dos mesmos tipos de rochas e provavelmente nos mesmos tipos de configurações tectônicas. Isso significa que a Terra pode ter começado a criar uma crosta do tipo continental logo após sua formação.

A composição química de ambas as suítes de cristais de zircão também sugere que eles cresceram em magmas que se originaram em grandes profundidades na Terra. Origens profundas de magmas são um sinal típico de subducção na Terra moderna.

Comparamos a quantidade de urânio nos cristais com a quantidade de itérbio, um elemento raro. Quando um magma se forma em grande profundidade, a granada mineral está frequentemente presente, que reúne itérbio. Isso significa que menos itérbio é absorvido pelos cristais de zircão, sugerindo que uma relativa falta de itérbio indica que esses magmas se formaram em ambientes profundos.

Sabe-se que os zircões Jack Hills se cristalizaram em temperaturas relativamente baixas. Descobrimos que as temperaturas dos zircões Acasta eram exatamente iguais às dos zircões Jack Hills, indicando ainda a sua semelhança.

Encontrando o começo

Em última análise, nossos resultados indicam que os processos tectônicos que ocorrem no início do registro geológico podem não ter sido tão diferentes dos processos que ocorrem depois. As evidências de que as coisas não eram muito diferentes da Terra moderna trazem percepções intrigantes sobre o potencial para a origem da vida e a habitabilidade da Terra primitiva, possivelmente confirmando que a vida estava presente muito cedo na história da Terra.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.