Na década de 1980, os geofísicos fizeram uma descoberta surpreendente: duas bolhas de material incomum do tamanho de um continente foram encontradas nas profundezas perto do centro da Terra, uma abaixo do continente africano e outra abaixo do Oceano Pacífico. Cada bolha tem o dobro do tamanho da Lua e provavelmente é composta por proporções de elementos diferentes do manto que a rodeia.
De onde vieram essas bolhas estranhas – formalmente conhecidas como grandes províncias de baixa velocidade (LLVPs)? Um novo estudo liderado por investigadores do Caltech sugere que se trata de restos de um antigo planeta que colidiu violentamente com a Terra há milhares de milhões de anos no mesmo impacto gigante que criou a nossa Lua .
O estudo, publicado na revista Nature em 1º de novembro, também propõe uma resposta para outro mistério da ciência planetária. Os pesquisadores há muito levantam a hipótese de que a Lua foi criada na sequência de um impacto gigante entre a Terra e um planeta menor chamado Theia, mas nenhum vestígio de Theia foi encontrado no cinturão de asteróides ou em meteoritos. Este novo estudo sugere que a maior parte de Theia foi absorvida pela jovem Terra, formando os LLVPs, enquanto os detritos residuais do impacto se fundiram na Lua.
A pesquisa foi liderada por Qian Yuan, OK Earl Postdoctoral Scholar Research Associate nos laboratórios de Paul Asimow (MS ’93, PhD ’97), Eleanor e John R. McMillan Professor de Geologia e Geoquímica; e Michael Gurnis , professor de geofísica John E. And Hazel S. Smits e presidente de liderança Clarence R. Allen, diretor do Laboratório Sismológico da Caltech e diretor da Academia Schmidt de Engenharia de Software da Caltech.
“Logo depois de Mikhail ter dito que ninguém sabe onde está o impactor, tive um ‘momento eureka’ e percebi que o impactor rico em ferro poderia ter-se transformado em bolhas de manto”, diz Yuan.
Yuan trabalhou com colaboradores multidisciplinares para modelar diferentes cenários para a composição química de Theia e seu impacto na Terra. As simulações confirmaram que a física da colisão poderia ter levado à formação dos LLVPs e da Lua. Parte do manto de Theia poderia ter sido incorporado ao da própria Terra, onde finalmente se aglomerou e cristalizou para formar as duas bolhas distintas detectáveis hoje na fronteira núcleo-manto da Terra; outros detritos da colisão se misturaram para formar a Lua.
Dado um impacto tão violento, porque é que o material de Theia se aglomerou em duas bolhas distintas em vez de se misturar com o resto do planeta em formação? As simulações dos investigadores mostraram que grande parte da energia fornecida pelo impacto de Theia permaneceu na metade superior do manto, deixando o manto inferior da Terra mais frio do que o estimado pelos modelos de impacto anteriores de menor resolução. Como o manto inferior não foi totalmente derretido pelo impacto, as bolhas de material rico em ferro de Theia permaneceram praticamente intactas enquanto desciam até à base do manto, como as massas coloridas de cera de parafina numa lâmpada de lava desligada. Se o manto inferior estivesse mais quente (isto é, se tivesse recebido mais energia do impacto), teria se misturado mais profundamente com o material rico em ferro, como as cores de um pote de tintas agitado.
Os próximos passos são examinar como a presença inicial do material heterogêneo de Theia nas profundezas da Terra pode ter influenciado os processos interiores do nosso planeta, como as placas tectônicas.
“Uma consequência lógica da ideia de que os LLVPs são remanescentes de Theia é que são muito antigos”, diz Asimow. “Faz sentido, portanto, investigar a seguir quais consequências eles tiveram para a evolução mais antiga da Terra, como o início da subducção antes que as condições fossem adequadas para as placas tectônicas de estilo moderno, a formação dos primeiros continentes e a origem dos mais antigos minerais terrestres sobreviventes.”
FONTE:
https://www.caltech.edu/about/news/the-remains-of-an-ancient-planet-lie-deep-within-earth
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06589-1
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