Descobertos vestígios de água e crosta na Terra primitiva graças aos minerais mais antigos do planeta!

Pequenos cristais de zircão, presentes em rochas sedimentares antigas, são as únicas testemunhas diretas dos primeiros 500 milhões de anos da história do planeta. Venha descobrir mais neste estudo realizado na Austrália!

Os zircões mais antigos já identificados na Terra, encontrados em Jack Hills, Austrália Ocidental.

Estes pequenos cristais de zircão, presentes em rochas sedimentares antigas, são as únicas testemunhas diretas dos primeiros 500 milhões de anos da história do planeta, conhecidos como o eón Hadeano (c. 4560–4000 milhões de anos atrás).

As rochas (em Jack Hills) contêm estes zircões, que são metassedimentos arqueanos — antigas rochas sedimentares transformadas pelo calor e pressão. O local mais estudado é o W74, onde se encontram os grãos mais antigos. A deposição destas rochas terá ocorrido há cerca de 3050 milhões de anos, mas os zircões nelas contidos são muito mais antigos, indicando que foram erodidos de crostas anteriores.

O estudo dos zircões envolveu técnicas muito avançadas, como espectrometria de massa por iões secundários (SIMS) e ablação por laser (LA-ICPMS), que permitem medir elementos e isótopos em regiões microscópicas dos cristais.

O que foi analisado?

  • As idades (U-Pb): Algumas análises mostraram zircões com mais de 4400 Ma;
  • Os isótopos de oxigénio: Alguns zircões mostram valores elevados, indicando que se formaram a partir de rochas que já tinham interagido com água líquida, sugerindo a existência de oceanos muito precoces;
  • Os isótopos de háfnio: Revelam que os zircões derivam de crosta terrestre já diferenciada, talvez do tipo granitoide, e não de material primitivo do manto terrestre;
  • Os elementos-traço: Como lítio, fósforo e terras raras também foram estudados, fornecendo pistas sobre a fonte dos magmas de origem.
O zircão é extremamente resistente ao calor, pressão e erosão, o que permite que sobreviva durante milhões de anos.

Ao longo do tempo, os zircões dos Jack Hills foram sujeitos a danos causados pela radiação natural, o que pode afetar a estrutura interna dos cristais e levar à perda de chumbo radiogénico (um elemento essencial para calcular com precisão a idade dos minerais) para contornar esse problema, os cientistas recorrem a técnicas de imagem avançadas, que permitem identificar e evitar as zonas danificadas, garantindo assim que os dados obtidos sejam fiáveis.

As análises químicas destes cristais revelam também que a sua origem está associada a uma crosta terrestre primitiva, já parcialmente evoluída sugerindo que já existiriam proto-continentes ou crosta diferenciada semelhante à que hoje

Além disso, os investigadores identificaram anomalias nos isótopos de oxigénio e a presença de elementos móveis como o lítio, o que indica que as rochas das quais os zircões se formaram terão estado expostas à superfície e interagido com água líquida.

A geologia é a ciência que estuda a composição, estrutura e evolução da Terra. Uma curiosidade fascinante é que a geologia não se limita apenas ao estudo das rochas, mas também abrange a análise de processos como a erosão e sedimentação.

Estes indícios reforçam a ideia de que a Terra teve, desde muito cedo, um ambiente húmido — hipótese conhecida como o "início húmido" do planeta. Por fim, alguns zircões apresentam estruturas microscópicas características de impactos, possivelmente causados por meteoritos.

A presença destas feições de “choque” nos cristais levanta a possibilidade de que estes minerais tenham registado eventos catastróficos durante os primeiros tempos da Terra. No entanto, esta interpretação continua a ser alvo de discussão na comunidade científica.

Em suma, os zircões de Jack Hills são verdadeiras "cápsulas do tempo", preservando um registo único de um período em que não existem rochas inteiras disponíveis. As descobertas feitas indicam que a Terra arrefeceu rapidamente após a sua formação, oceanos e água líquida existiam antes dos 4300 Ma, já havia crosta continental diferenciada em plena era Hadeana e a possibilidade de impactos extraterrestres terem moldado o ambiente inicial da Terra.

Estes resultados mudaram a forma como entendemos a origem da Terra, sugerindo que as condições para a habitabilidade e talvez até para a vida surgiram muito mais cedo do que se pensava.

Referência da notícia

Aaron J. Cavosie, John W. Valley, Simon A. Wilde, Chapter 12 - The Oldest Terrestrial Mineral Record: Thirty Years of Research on Hadean Zircon From Jack Hills, Western Australia, Editor(s): Martin J. Van Kranendonk, Vickie C. Bennett, J. Elis Hoffmann, Earth's Oldest Rocks (Second Edition), Elsevier, 2019, Pages 255-278, ISBN 9780444639011, https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63901-1.00012-5.