A análise dessas rochas de um afloramento rochoso em
Nunavik, Quebec, mostra que elas têm mais de 4 bilhões de anos. O
canivete indica a escala das características geológicas.
Crédito:
Jonathan O'Neil
Em
um afloramento rochoso remoto no norte do Canadá, cientistas
encontraram mais uma confirmação de que a área abriga algumas das rochas mais antigas do mundo ( Science
2025, DOI: 10.1126/science.ads8461). O estudo data rochas retiradas de
uma formação bem pesquisada chamada Cinturão de Rochas Verdes de
Nuvvuagittuq em cerca de 4,16 bilhões de anos.
Esta descoberta situa a
formação das rochas no éon mais antigo do planeta, o Hadeano. A análise
de amostras deste período proporciona aos cientistas uma melhor
compreensão dos ambientes da Terra primitiva, desde a formação da crosta
do planeta até quando e onde a vida pode ter surgido.
“Se as rochas de Nuvvuagittuq forem Hadeanas, isso as tornaria as únicas rochas terrestres deste éon que conhecemos”, diz Martin Guitreau, da Universidade Clermont Auvergne, que não estava envolvido no estudo.
Os cientistas
responsáveis pelo novo trabalho selecionaram amostras de uma faixa
rochosa chamada intrusão máfica — um tipo de rocha basáltica que se
forma após a formação das rochas que a circundam. Ao selecionar uma
intrusão para análise, os cientistas podem identificar uma idade mínima
para a rocha circundante. Mas datar rochas antigas com precisão é
complicado, e estudos anteriores da área são controversos.
O padrão-ouro para
determinar a idade de rochas antigas é medir o decaimento radioativo de
isótopos de urânio em chumbo em minerais conhecidos como zircões. Mas
nem todas as rochas contêm zircões, então, os pesquisadores se baseiam
em um conjunto de isótopos radioativos mais comuns e de vida longa, como
o samário e seu produto de decaimento, o neodímio.
A nova pesquisa comparou
duas proporções desses isótopos: o samário-147, de longa duração, com o
neodímio-143, e o samário-146, de curta duração, com o neodímio-142.
Anteriormente, as rochas da formação eram datadas em cerca de 4,3 bilhões de anos
, mas as duas proporções de isótopos não coincidiam, levando alguns
cientistas a contestar a idade. No entanto, no novo estudo, as idades
coincidem, aumentando a confiança na precisão da idade determinada da
rocha.
"Isso acrescenta mais um
tijolo à nossa argumentação de que este cinturão está atingindo uma
idade superior a 4 bilhões de anos", diz Jonathan O'Neil,
da Universidade de Ottawa, que liderou a pesquisa. "É uma oportunidade
única para podermos interpretar a infância do nosso planeta."
Mas o debate não acabou.
Guitreau ainda não está convencido da idade, citando processos
geofísicos que poderiam afetar as medições e grandes incertezas com as
idades de samário de longa duração.
“Acredito que essas
rochas não sejam Hadeanas, mas carregam a assinatura fóssil de uma
crosta primitiva que se formou bem no início da história da Terra e foi
posteriormente reciclada no manto”, diz Guitreau.
terça-feira, 17 de dezembro de 2024
Translator
As condições que podem ter desencadeado a vida na Terra
2 de outubro de 2024
Os cientistas acreditam que estão a começar a compreender as condições que originaram a vida na Terra , demonstrando em laboratório uma multiplicação massiva de ADN em poucos minutos.
Há mais de 4 mil milhões de anos, os compostos químicos juntaram-se para formar a vida .
Este evento ocorreu quando a Terra era muito jovem – apenas algumas
centenas de milhões de anos. Na época, a Terra estava sendo bombardeada
por asteroides. Grande parte da superfície estava derretida. Esta
primeira parte da história do nosso planeta é apropriadamente chamada de
Hadean, em homenagem ao antigo deus grego dos mortos e rei do submundo.
Conceito
artístico mostrando como a superfície da Terra apareceu durante o éon
Hadeano. Crédito: Stocktrek Images / Stocktrek Images / Getty Images
Plus.
Mas o Hadeano também viu o desenvolvimento – depois que a Terra
esfriou – da nossa atmosfera e dos oceanos. Foi nestes primeiros oceanos
que os cientistas teorizam que a “sopa primordial” de compostos
químicos à base de carbono se reuniu pela primeira vez para formar os
blocos de construção da vida.
Quais condições permitiram que esse processo ocorresse permaneceram um mistério.
Uma nova pesquisa publicada na revista eLife descreve evidências que sugerem que um simples cenário geofísico poderia ter levado aos blocos de construção da vida.
Um fluxo de gás através de um canal estreito de água pode criar um
ambiente físico, dizem os investigadores, que leva à replicação de
ácidos nucleicos – as biomoléculas de armazenamento de informação que
constituem o ADN e o ARN.
A vida não precisa apenas da replicação do ácido nucléico. Também
exige que as cadeias de ARN se separem novamente após o processo de
replicação – algo que é difícil dadas as condições necessárias para a
replicação em primeiro lugar.
“Vários mecanismos foram estudados quanto ao seu potencial para
separar cadeias de DNA na origem da vida, mas todos eles exigem mudanças
de temperatura que levariam à degradação dos ácidos nucléicos”, diz o
autor principal Philipp Schwintek, Ph.D. estudante da
Ludwig-Maximilians-Universität München, Alemanha.
“Investigamos um cenário geológico simples e onipresente, onde o
movimento da água através de um poro da rocha era seco por um gás que
percolava através da rocha para chegar à superfície”, explica Schwintek.
“Tal cenário seria muito comum em ilhas vulcânicas da Terra primitiva,
que ofereciam as condições secas necessárias para a síntese de RNA.”
Replicação
na interface gás-água. Consideramos um cenário geológico em que a água,
contendo biomoléculas, é evaporada por um fluxo de gás na escala de
milímetros. Nas rochas vulcânicas porosas, muitas dessas configurações
podem ser imaginadas. O fluxo de gás induz correntes convectivas de água
e faz com que ela evapore. Os ácidos nucleicos e sais dissolvidos
acumulam-se na interface gás-água devido às correntes interfaciais,
mesmo que o influxo vindo de baixo seja água pura. Através do vórtice
induzido, os ácidos nucleicos passam por diferentes concentrações de
sal, promovendo a separação das cadeias e permitindo-lhes replicar-se
exponencialmente. Nossos experimentos replicam esse ambiente em
microescala, submetendo um volume de amostra definido a um influxo
contínuo de água pura com um fluxo de ar passando. Crédito: eLife
(2024). DOI: 10.7554/eLife.100152.1
A equipe descobriu o processo construindo um modelo de laboratório de
um cenário antigo na Terra com poros rochosos, fluxo de água e fluxo de
gás.
Eles encontraram um acúmulo de fitas de DNA na interface entre a água e o gás.
Em 5 minutos, havia 3 vezes mais DNA do que no início do experimento.
Depois de uma hora, a quantidade de DNA se multiplicou por 30.
sábado, 10 de agosto de 2024
Estudo de rochas antigas na Austrália indica que placas tectônicas começaram a se formar há pelo menos 3 bilhões de anos
Pesquisadores descobriram a falha de corte em arco mais antiga do mundo na Austrália, intensificando o debate sobre as origens da tectônica de placas.
O desfiladeiro Knox no Parque Nacional Karijini na região de Pilbara, Austrália Ocidental. (Crédito da imagem: Posnov/Getty Images)
Cientistas podem ter descoberto a falha de corte de arco mais antiga do mundo nos desertos remotos do noroeste da Austrália. A descoberta demonstra que os processos tectônicos de placas estavam operacionais há pelo menos 3 bilhões de anos, alimentando o debate científico em andamento.
"Este estudo demonstra claramente os movimentos horizontais das placas antes de 3 bilhões de anos atrás", disse o coautor do estudo Timothy Kusky , diretor do Centro de Tectônica Global da Universidade de Geociências da China , à Live Science.
No novo estudo, publicado em 15 de julho no periódico Geology, pesquisadores revelaram que há cerca de 3 bilhões de anos, grandes blocos de rocha do tamanho de uma cidade se moveram horizontalmente uns sobre os outros por pelo menos 19 milhas (30 quilômetros). Os padrões lembram o que os geólogos chamam de falhas de transformação de corte de arco, vistas em arcos vulcânicos ativos como os Andes e Sumatra. Se as descobertas estiverem corretas, essas rochas danificadas podem ser a evidência mais antiga de movimentos horizontais de placas, disseram os pesquisadores, embora nem todos os especialistas estejam convencidos.
A tectônica de placas, a teoria que sustenta a atividade geológica da Terra, molda nosso planeta com montanhas, continentes em movimento e convulsões sísmicas. No entanto, apontar as origens desse processo fundamental continua sendo um debate contencioso.
Modelos indicam que a Terra primitiva tinha correntes de convecção menos desenvolvidas, necessárias para impulsionar a tectônica de placas, sugerindo que uma crosta externa espessa e rígida formou uma "tampa estagnada", limitando movimentos horizontais dinâmicos. Embora corpos de magma possam ter subido e se solidificado, placas rígidas não conseguiram colidir ou subduzir para formar as cadeias de montanhas vulcânicas observadas hoje. O debate gira em torno de quando as correntes de convecção se desenvolveram, permitindo que a "tampa estagnada" da Terra se quebrasse em placas tectônicas individuais.
Alguns cientistas argumentam que a tectônica de placas começou no Hadeano, há mais de 4 bilhões de anos. Outros acreditam que a primitiva "tampa única" ou "tampa estagnada" dominou a Terra primitiva até cerca de 1 bilhão de anos atrás.
Modelagem recente de IA sugere que a atividade tectônica pode remontar ao éon Hadeano, há mais de 4 bilhões de anos. No entanto, validar modelos com pistas diretas das rochas mais antigas e raramente preservadas da Terra é um desafio monumental.
Estudar esses processos iniciais é difícil devido à escassez de rochas antigas. Mas o Cráton de Pilbara, na Austrália, com suas rochas de 3,59 bilhões de anos, é uma região vital para entender as origens da tectônica de placas. "O Cráton de Pilbara é onde os geólogos definiram pela primeira vez a hipótese da 'tampa estagnada'", disse Kusky. A zona de cisalhamento de Mulgandinnah — uma ampla região de deformação intensa, incluindo falhas horizontais, dentro do Cráton de Pilbara — pode oferecer insights cruciais para esse debate.
Imagem aérea em cores falsas do Cráton de Pilbara, na Austrália Ocidental.(Crédito da imagem: imagem do Observatório Terrestre da NASA por Joshua Stevens , usando dados da NASA/METI/AIST/Japan Space Systems e da equipe científica ASTER dos EUA/Japão .)
Os pesquisadores usaram observações de campo clássicas e dados magnéticos de alta resolução para conectar características enterradas com geologia de superfície. Eles se basearam em estudos anteriores que datavam o movimento em cerca de 3 bilhões de anos atrás, empregando técnicas de geologia estrutural para reconstruir o deslocamento de grandes corpos rochosos, antes conectados, em pelo menos 19 milhas (30 quilômetros).
Quando as placas colidem em ângulos estranhos nos arcos vulcânicos atuais, falhas de transformação de corte de arco se desenvolvem, permitindo movimento horizontal e vertical. Como os tipos de rochas e padrões de destruição da zona de cisalhamento de Mulgandinnah são tão semelhantes aos arcos vulcânicos modernos, Kusky explicou que apenas a subducção profunda, onde uma placa desliza sob a outra, poderia ser responsável por essas observações. Consequentemente, essas descobertas validam modelos de IA recentes que sugerem que as placas tectônicas estavam ativas há pelo menos 3 bilhões de anos, e possivelmente há mais de 4 bilhões de anos.
Esses estudos "representam os últimos pregos no mito de que uma tampa estagnada dominava a Terra primitiva", disse Kusky.
Nem todos concordam que este novo estudo encerra o debate. Taras Gerya , professor de ciências da Terra no Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique, que não estava envolvido no estudo, continua cauteloso. "Não há consenso sobre evidências de subducção em Pilbara", ele disse à Live Science. Ele sugeriu que outros processos poderiam produzir observações semelhantes. "Este padrão de falha também poderia se desenvolver em um chamado regime de tampa mole", ele acrescentou, observando uma condição intermediária em que a litosfera da Terra se comporta como uma camada "mole" ou semirrígida em vez de uma placa totalmente rígida.
No entanto, Simon Lamb , professor associado de geologia na Victoria University of Wellington Te Herenga Waka na Nova Zelândia que revisou o estudo, acha a evidência persuasiva. "É difícil imaginar como deslocamentos tão grandes poderiam ter ocorrido sem subducção. Portanto, vejo isso como evidência convincente para a tectônica de placas", disse Lamb à Live Science.
Kusky resume: "Se parece, cheira, provavelmente é isso."
Evan Howell é um escritor científico freelancer baseado no Colorado, contribuindo para a Live Science com foco em geociências. Ele também escreveu para a Eos Magazine e produziu centenas de artigos de blog e episódios de podcast sobre diversos tópicos, incluindo psicologia, economia comportamental e finanças pessoais. Evan obteve seu bacharelado e mestrado em Geologia pela Appalachian State University e Northern Arizona University, respectivamente, e tem mais de dez anos de experiência como Geólogo Sênior.
