Fulguritos escuros marcam o pico do vulcão Monte Shasta, na Califórnia, sujeito a raios.

Castro et al ., Earth and Planetary Science Letters (2020) 10.1016 / j.epsl.2020.116595

Relâmpagos fossilizados revelam quando tempestades antigas atingiram

Por Nikk Ogasa16 de dezembro de 2020, 12:10

Quando um relâmpago atinge o topo de uma montanha, ele pode derreter rochas em um piscar de olhos, deixando uma cicatriz vítrea estreita chamada fulgurita. Agora, os pesquisadores mostraram que esses raios fossilizados são relógios geológicos que registram a passagem do tempo. A técnica oferece aos geólogos uma maneira de datar tempestades de dezenas de milhares de anos atrás e pode dar a eles uma janela para padrões climáticos antigos.

“É um método muito interessante e engenhoso”, diz Rafael Navarro González, químico da Universidade Nacional Autônoma do México, Cidade Universitária, que não participou do estudo.

Quando expostos aos elementos, os vidros, como a fulgurita, absorvem a umidade de forma lenta e constante, “como uma espécie de esponja”, diz Jonathan Castro, vulcanologista da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz. No passado, os pesquisadores tentaram medir a quantidade de água nas camadas externas de artefatos arqueológicos vítreos, como pontas de flechas de obsidiana, como uma forma de datar por quanto tempo eles ficaram expostos. No entanto, o método era complicado, diz Castro.

Parte do problema é que muitos desses vidros vêm de vulcões e já contêm água da época em que foram forjados. Essa água pode confundir as medições da nova água absorvida perto da superfície do vidro. Mas Castro pensava que, em fulguritas, o raio poderia vaporizar qualquer umidade residual interna.

Para investigar, ele e sua equipe primeiro fizeram seus próprios fulguritos artificiais. Eles chocaram núcleos de rocha vulcânica com um soldador de arco, elevando a temperatura para 10.000 ° C. Zapping as rochas evapora a maior parte da umidade perto das superfícies das amostras. Isso significa que os relâmpagos iniciam um cronômetro geológico no momento em que uma fulgurita é criada.

Um fulgurito vítreo encontrado no topo do vulcão South Sister de Oregon

Castro et al ., Earth and Planetary Science Letters (2020) 10.1016 / j.epsl.2020.116595

“Eles mostram pela primeira vez que o conteúdo de água diminui completamente” durante a queda de um raio, deixando para trás uma superfície limpa na qual a água ambiental pode se acumular, diz o geoquímico Matthew Pasek, da Universidade do Sul da Flórida.

Em seguida, os pesquisadores tentaram aplicar o sistema de datação aos fulguritos naturais. Eles escalaram picos vulcânicos no Oregon para extrair as amostras pretas brilhantes. As rochas vítreas “destacam-se em relevo absoluto” das rochas circundantes, diz Castro.

Uma inspeção cuidadosa das cascas externas dos fulguritos revelou níveis mais altos de umidade que diminuíram drasticamente na rocha. Esses perfis de umidade se comportaram muito “matematicamente”, diz Castro - bons para namorar. Os cientistas calibraram seu relógio usando modelos de computador para descobrir qual a taxa de absorção de umidade que melhor representou os perfis vistos nas amostras.

Eles descobriram que alguns dos fulguritos (e as tempestades que os causaram) tinham centenas de anos. Mais importante ainda, o método pode  datar as rochas em décadas ou séculos , Castro e seus colegas relatam esta semana em  Earth and Planetary Science Letters . Isso oferece uma resolução de tempo mais nítida do que as técnicas que dependem do bombardeio de rochas por raios cósmicos. Além de esclarecer os padrões históricos de relâmpagos, a equipe acredita que o novo método pode revelar quando o topo das montanhas se torna vulnerável a quedas de raios.

Por exemplo, os fulguritos podem mostrar quando as geleiras da era do gelo começaram a recuar. Os geólogos já sabem onde: Pilhas montanhosas de entulho, chamadas de morenas terminais, registram o impulso mais distante de uma geleira em avanço. Em regiões montanhosas, essas morenas devem incluir fulguritos. Ao datá-los, os cientistas podem definir o momento da retirada, o que pode ajudar a reconstruir as tendências climáticas do passado, diz Castro. “Eles serão uma maneira muito poderosa de superar as idades das moreias.”

Postado em:

• Terra

doi: 10.1126 / science.abg1974