A maior e mais antiga cratera da Terra traz novos segredos
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Geólogos dizem que descobriram rochas há muito tempo pensadas desaparecidas, os mais jovens restos da mais antiga e maior cratera de impacto da Terra.
No coração desgastado da cratera de impacto Vredefort, na África do Sul, escondem-se impressionantes rochas verde-pretas, alguns dos únicos remanescentes de um mar de magma que antes preenchia a cratera aberta, de acordo com um estudo a ser publicado em maio na revista Geology. Até agora, os geólogos pensavam que quase todas essas rochas "derretidas por impacto" haviam se perdido com o tempo. Cerca de 10 quilômetros da cratera Vredefort se desgastaram desde que foi aberta há 2,02 bilhões de anos.
"É como descobrir um novo tipo de rocha no Grand Canyon ", disse o co-autor do estudo Desmond Moser, geocronólogo da Western University em Ontário, Canadá. "Vredefort foi abandonado por 100 anos."
Um estudo separado na mesma edição da Geology relata as melhores evidências de possível material ejetado por impacto de Vredefort. As contas vaporizadas de rocha foram lançadas na atmosfera e choveram a 1.550 milhas (2.500 km) de distância, em um protocontinente que se tornou o noroeste da Rússia e da Escandinávia, disseram os pesquisadores. [ Crash! 10 maiores crateras de impacto da Terra ]
"Acho que este é um passo definitivo na tentativa de entender o topo da estrutura do Vredefort", disse Matthew Huber, principal autor do segundo estudo e geólogo planetário da Universidade de Bruxelas, na Bélgica.
Fora com sua cabeça
A antiga estrutura de impacto Vredefort já foi uma cratera muito maior, com cerca de 185 milhas (300 km) de diâmetro, estimam os cientistas. O asteroide ou meteoro que atingiu a proto-África tinha 10 km de largura e escavou um buraco 10 vezes mais profundo que o Grand Canyon, disse Moser. O tremendo calor do impacto derreteu a crosta terrestre, criando um lago de magma. Moser e sua co-autora Lisa Cupelli também exploraram os restos de um mar derretido semelhante na cratera de Sudbury em Ontário, que é apenas um pouco menor e mais jovem do que Vredefort.
Em Vredefort, pouco deste lago de derretimento de impacto permanece. Existem brechas complicadas relacionadas ao impacto , formadas quando fatias da crosta caíam na cratera logo após o impacto. As fatias deslizaram tão rápido que a fricção resultante derreteu a rocha em vidro chamado pseudotaquilita. Existem também fraturas preenchidas por lava, chamadas diques, preenchidas com uma rocha conhecida como granófiro, forjadas a partir dos dedos do derretimento de impacto que penetrou na rocha local.
Mas Moser fez um achado de sorte na década de 1990 no centro da cratera. Ele estava tentando determinar a idade de Vredefort quando acidentalmente descobriu zircões imaculados de 2,02 bilhões de anos - minúsculos minerais sem sinais de choques violentos. Os zircões estavam presos em diques raros, cheios de magma. Os diques escavam através da crosta antiga, uma vez enterrados a 20 km de profundidade na Terra. Moser acredita que o magma parcialmente resfriado vazou para as rochas da crosta terrestre que escorreram como pasta de dente para tampar a cratera, criando a foliação em camadas. (A crosta se ergueu como uma cúpula - imagine os vídeos em câmera lenta de uma gota de chuva atingindo uma tigela de água.)
Um achado raro
Moser publicou sua descoberta na Geology em 1997, e imediatamente desencadeou uma batalha sobre se os diques, preenchidos com uma rocha chamada gabbronorita, eram realmente remanescentes do derretimento por impacto de Vredefort . Essa batalha continua hoje. Alguns pesquisadores objetaram porque o magma tinha uma aparência incomum em camadas chamada foliação, comum em rochas alteradas. Talvez fosse simplesmente outro pseudotaquilito, ou parte da crosta original da Terra, disseram os críticos. Outros sugeriram que os zircões jovens podem ter se cristalizado em rochas pré-existentes com o calor do impacto. [ Fotos: as formações geológicas mais estranhas do mundo ]
Assim, Moser e Cupelli retornaram recentemente à África do Sul e buscaram evidências definitivas de que os diques de magma eram tão jovens quanto a própria cratera.
"Queria afastar todas as dúvidas de que isso estava relacionado ao impacto", disse Cupelli.
Agora Cupelli, que liderou o novo estudo, acredita que a equipe pode provar que os magmas nasceram no derretimento por impacto de Vredefort. Os zircões são distribuídos aleatoriamente e entrelaçados com seus minerais circundantes - eles não poderiam ter crescido com o calor do impacto mais tarde do que seus vizinhos, disse ela. Os zircões também cristalizaram entre 1.337 a 1.702 graus Fahrenheit (725 a 928 graus Celsius), mais quente do que o normal na Terra, mas a mesma temperatura do derretimento por impacto de Sudbury.
Finalmente, os níveis do elemento háfnio sugerem que o magma derreteu das rochas de 3 bilhões de anos originalmente sobrepostas à cratera (as mesmas rochas sedimentares e vulcânicas nas proximidades da Bacia Witwatersrand), não da crosta muito profunda agora exposta por 2 bilhões anos de erosão.
Corrida por novas rochas
O novo estudo já deu início a uma busca pelas rochas de Moser por outros pesquisadores do Vredefort, que esperam confirmar ou negar os resultados. [ Questionário da Terra: Você realmente conhece seu planeta? ]
“Acho que a solução final para esse dilema ainda está lá fora”, disse Uwe Reimold, professor da Universidade Humboldt em Berlim e diretor do Museum für Naturkunde. Reimold está firmemente no campo do derretimento anti-impacto, embora tenha elogiado as técnicas químicas de zircão do estudo. "Ainda acho que isso é consistente com uma interpretação como uma brecha pseudotaquilítica", disse Reimold. "Eu não mudei de ideia."
Mas Moser acredita que a aparência incomum do derretimento de impacto de Vredefort também pode ajudar os pesquisadores a pesquisar crateras de impacto mais antigas, que foram confirmadas apenas através da descoberta de material ejetado. Camadas de impacto remontam a 3,5 bilhões de anos, mas as crateras confirmadas terminam com Vredefort . No entanto, existem rochas muito antigas com composições e texturas semelhantes, como as camadas distintas do derretimento por impacto de Vredefort, espalhadas pela Terra, disseram os pesquisadores.
"O que Vredefort nos ensina é que não temos olhado com os olhos certos para algumas dessas rochas antigas", disse Moser.
Olhando em volta
O par certo de olhos foi fundamental para encontrar o material ejetado por impacto de Vredefort na Carélia, na Rússia. A rocha vaporizada foi originalmente identificada como ooides, que são pequenas esferas de carbonato de cálcio que geralmente se formam em mares tropicais rasos, como os bancos das Bahamas.
Mas Huber notou uma semelhança com vidros redondos de impacto (chamados esférulas) e pediu permissão para examinar as amostras de rocha: dois testemunhos adquiridos durante o Fennoscandian Arctic Russia – Drilling Early Earth Project (FARDEEP).
"Rapidamente encontramos evidências de que eram esférulas de impacto", disse Huber. "Começamos a encontrar alguns halteres, e alguns que estavam completamente separados em forma de lágrima, o que é completamente impossível para ooids."
O vidro de impacto é completamente substituído por minerais como calcita e pirita, mas elementos raros ligados ao espaço, como platina e rutênio, permanecem. O vidro está espalhado em rocha cuja idade varia de 2,05 bilhões a 1,98 bilhão de anos. Essa extensão significa que há uma chance de um impacto diferente ter lançado as esférulas para o céu, mas elas correspondem às características esperadas de um evento semelhante ao Vredefort, disse Huber.
"Esperamos fazer mais geoquímica nessas rochas em particular para tentar descobrir ainda mais qual teria sido a origem", disse Huber. Os planos futuros incluem tentar descobrir que tipo de pedaço de espaço colidiu com a Terra e comparar as esférulas com a mineralogia única de Vredefort.
"Espero que isso inspire as pessoas a olharem mais cuidadosamente para suas rochas", disse ele. "É realmente importante procurar esses detalhes para entender melhor a história das crateras na Terra."
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