Atmosfera da Terra primitiva pode ter sido tão tóxica quanto a de Vênus hoje

Tobias Stierli / NCCR PlanetS

Pesquisadores tentaram reproduzir o equilíbrio delicado entre os gases que evaporaram do oceano de magma e a atmosfera que eles podem ter criado, e descobriram que esta seria fina e composta por dióxido de carbono e nitrogênio.

A Terra é o único planeta que abriga vida (até onde sabemos), mas as condições por aqui não foram hospitaleiras desde sempre. Na verdade, quando nosso planeta era jovem, sua superfície provavelmente foi coberta por um oceano de magma. Assim, em um novo estudo, pesquisadores tentaram reproduzir o equilíbrio delicado entre os gases que evaporaram deste oceano e a atmosfera que eles podem ter criado, e descobriram que esta seria fina e composta por dióxido de carbono e nitrogênio — que inclusive é parecida com a que Vênus tem hoje.

Para um planeta rochoso semelhante à Terra se formar, deve ocorrer um processo chamado de “acreção”, no qual a gravidade vai unindo pequenas partículas que formam corpos maiores. Nas etapas finais da acreção, ocorreram impactos gigantescos que liberaram quantidades de energias enormes — no caso da Terra, pode ser que o impacto envolveu um objeto do tamanho de Marte. O evento poderia ter derretido o que havia em nosso planeta, de modo que ele acabou coberto por um oceano de magma. Este oceano poderia ter liberado hidrogênio, carbono, oxigênio e nitrogênio, que formariam a primeira atmosfera da Terra.

Para entender melhor que tipo de atmosfera era essa, Paolo Sossi, do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique junto de colegas da França e Estados Unidos, utilizaram uma técnica chamada “levitação aerodinâmica” para flutuar uma pequena amostra de rocha sobre um jato de gás, enquanto a amostra era aquecida à temperatura de 1.900 °C com laser para ser derretida. “Esse pequeno mármore flutuando a quase 2.000 °C é uma espécie de miniatura da Terra em seu estado derretido”, explica Sossi. Então, o gás fluindo em torno da amostra se comporta como uma miniatura de atmosfera.

Depois, os pesquisadores repetiram o experimento alterando a composição do jato de gás, e adicionaram e removeram diferentes componentes para tentar descobrir a composição mais provável da atmosfera da Terra jovem. Eles então observaram que os níveis de oxigênio na amostra derretida mudaram de acordo com a composição do gás. Por fim, eles compararam a amostra derretida a amostras de rochas do manto da Terra para determinar qual atmosfera produziu a melhor combinação com os registros geológicos que temos.

No fim, os cientistas descobriram que essa atmosfera primitiva era densa, cheia de dióxido de carbono, relativamente pouco nitrogênio e parecida com a de Vênus hoje, além de ter também pressão 70 vezes maior — embora seja mais fina, a atmosfera de Marte é semelhante a essa. Então, o fato de que a Terra é maior que Marte (o que indica que tem gravidade suficiente para manter sua atmosfera), além de mais fria que Vênus, permitiu que a água líquida formada após o resfriamento do planeta se mantivesse em sua superfície, extraindo o dióxido de carbono e da atmosfera e evitando que o planeta sofresse um efeito estufa semelhante àquele que transformou Vênus um planeta infernal.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Science Advances.

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