Amostras de rochas do Pacífico oferecem um vislumbre da Terra ativa há 2,5 bilhões de anos
Judy Zhang, à esquerda, e Rita Parai no laboratório de Parai. Crédito:Sean Garcia/Universidade de Washington em St. Louis Nas ciências da Terra, pequenos detalhes podem ajudar a explicar eventos massivos. Rita Parai, professora assistente de ciências da Terra, ambientais e planetárias em Artes e Ciências na Universidade de Washington em St. Louis, usa equipamentos de precisão para medir níveis vestigiais de gases nobres em rochas, amostras que podem fornecer informações importantes sobre a evolução planetária.
Em um estudo publicado na Earth and Planetary Science Letters , Parai e a estudante de pós-graduação Judy Zhang usaram medições de gases nobres de rochas vulcânicas das ilhas Cook e Austral para mostrar que as placas tectônicas têm fornecido gases da superfície para as profundezas da Terra há mais de 2,5 bilhões de anos.
Os gases nobres são especialmente úteis para investigações profundas porque são quimicamente inertes. Alguns dos seus isótopos ficaram presos no interior há 4,5 mil milhões de anos, quando a Terra se formou, disse Zhang. "Eles deixam uma marca duradoura nas rochas."
No laboratório de Parai, Zhang conseguiu medir vários elementos de gases nobres e seus isótopos, incluindo o raro elemento xenônio. O padrão de abundância de gases nobres e suas assinaturas isotópicas distintas contam uma história importante, disse Zhang.
Como explicou Zhang, as rochas da Ilha Cook-Austral foram transportadas das profundezas do manto do planeta para a superfície da Terra através de erupções vulcânicas. A assinatura dos gases nobres nas rochas mostrou que, no passado, as placas tectónicas eram relativamente frias quando sofreram subducção – o processo em que a superfície da rocha afunda até ao manto – há cerca de 2,5 mil milhões de anos.
Alguns pesquisadores teorizaram que, naquela época, o planeta poderia ter sido muito mais quente e muito mais severo do que o mundo que conhecemos hoje. A presença de xenônio mostra que a subducção ocorreu em condições geológicas semelhantes às dos tempos modernos. “Se a rocha tivesse sido subduzida a temperaturas muito mais altas, teria perdido todos os seus gases”, disse Zhang. "Esta é uma descoberta muito emocionante."
Detectar átomos de xenônio não é como encontrar uma agulha num palheiro; é como encontrar uma agulha microscópica num campo de feno inteiro. Os gases nobres já são uma característica rara nas rochas, e o xenônio, que pode rastrear antigas placas tectônicas, é exponencialmente mais evasivo. “Existem apenas cerca de 100 mil átomos de xenônio para cada grama de material”, disse Parai. Isso é cerca de 1 em cada 10 quatrilhões de átomos.
Os pesquisadores tiveram que extrair gás de grandes quantidades do mineral olivina nessas rochas para obter o sinal mais fraco. “É como se estivéssemos descobrindo como extrair sangue de uma pedra”, disse Parai.
Em dezembro passado, Zhang coletou mais amostras de rochas do fundo do oceano durante um cruzeiro de pesquisa de 28 dias no Pacífico Sul liderado por Doug Wiens, o distinto professor Robert S. Brookings. A análise das rochas no laboratório de Parai deverá oferecer ainda mais informações sobre o passado profundo da Terra. “Estamos ultrapassando os limites da análise para olhar para trás há bilhões de anos”, disse Zhang.
