De onde Vem a Água da Terra?

Leve a Terra em comparação com outros planetas rochosos na vizinhança, e a primeira coisa que provavelmente saltaria para fora é que há MUITO água. Então, como é que 70% da superfície do nosso planeta ficou coberta por este ingrediente essencial da vida?

Essa questão é o tema de um animado debate científico, acontece.

Existem duas teorias predominantes: Uma é que a Terra se agarrou a alguma água quando se formou, pois teria havido gelo na nebulosa de gás e poeira (chamada nebulosa proto-solar) que acabou por formar o sol e os planetas há cerca de 4,5 mil milhões de anos. Parte dessa água permaneceu com a Terra, e poderia ser reciclada através da camada manta do planeta, de acordo com uma teoria.

A segunda teoria sustenta que a Terra, Vénus, Marte e Mercúrio teriam estado suficientemente próximos daquela nebulosa proto-solar que a maior parte da sua água teria sido vaporizada pelo calor; estes planetas teriam-se formado com pouca água nas suas rochas. No caso da Terra, ainda mais água teria sido vaporizada quando a colisão que formou a Lua aconteceu. Neste cenário, em vez de serem cultivados em casa, os oceanos teriam sido libertados por asteróides ricos em gelo, chamados condritos carbonáceos.

Siga a água

Os cientistas podem seguir a origem da água da Terra observando a proporção de dois isótopos de hidrogénio, ou versões de hidrogénio com um número diferente de neutrões, que ocorrem na natureza. Um é hidrogénio comum, que tem apenas um próton no núcleo, e o outro é deutério, também conhecido como hidrogénio “pesado”, que tem um próton e um nêutron.

A proporção de deutério para hidrogénio nos oceanos da Terra parece ser muito semelhante à dos asteróides, que são frequentemente ricos em água e outros elementos, tais como carbono e azoto, em vez de cometas. (Enquanto os asteróides são pequenos corpos rochosos que orbitam o sol, os cometas são corpos gelados por vezes chamados bolas de neve sujas que libertam gás e poeira e que se pensa serem restos da formação do sistema solar.)

Os cientistas também descobriram opalas em meteoritos que se originaram entre asteróides (são provavelmente pedaços arrancados de asteróides). Uma vez que as opalas precisam de água para se formar, esta descoberta foi outra indicação de água proveniente de rochas espaciais. Estas duas provas favoreceriam a origem de um asteróide. Além disso, o deutério tende a acumular-se mais longe no sistema solar do que o hidrogénio, pelo que a água formada nas regiões exteriores do sistema tenderia a ser rica em deutério.

E, além disso, os planetas rochosos interiores contêm relativamente pouca água (em relação às suas massas) em comparação com as luas geladas de Júpiter, Saturno, Urano e Neptuno, e até mesmo os próprios gigantes do gás. Isso apoiaria a ideia de que no sistema interior, a água evaporou, enquanto que no sistema exterior, não evaporou. Se a água evaporasse na Terra teria de ser substituída a partir de outro lugar, e os asteróides ricos em água são abundantes no sistema externo.

Mais provas de apoio vêm da nave espacial DAWN da NASA, lançada em 2007, que encontrou provas de água em Ceres e Vesta, os dois maiores objectos na cintura principal de asteróides localizados entre Marte e Júpiter.

A água da Terra é complicada

Um afundamento para asteróides? Não tão depressa. Para este cenário funcionar, a razão isotópica teve de permanecer a mesma nos oceanos durante os últimos biliões de anos.

Mas e se não funcionou?

Lydia Hallis, uma cientista planetária da Universidade de Glasgow no Reino Unido, pensa que o hidrogénio presente na Terra primitiva tinha muito menos deutério do que tem agora. A razão mudou porque na história inicial da Terra a radiação do sol aqueceu tanto o hidrogénio como o deutério. O hidrogénio, sendo mais leve, era mais susceptível de voar para o espaço, deixando mais deutério para trás.

Ainda a isso, nos últimos anos, novos modelos parecem mostrar que a Terra reteve muita água à medida que se formava, e que os oceanos poderiam estar presentes há muito mais tempo do que alguém pensava.

Hallis e os seus colegas olharam para as proporções de isótopos de hidrogénio em rochas canadianas antigas, algumas das rochas mais antigas da Terra. Os rácios de isótopos pareciam-se muito menos com asteróides e muito mais com a água que se esperaria da nebulosa solar primitiva da região – as rochas tinham mais hidrogénio comum e menos deutério. Mas a actual razão oceânica parece-se muito com os asteróides. Isso parece indicar que algo mudou nos últimos biliões de anos. A investigação foi publicada na Science em 2015.

Se os oceanos da Terra fossem formados a partir da água do nosso próprio planeta, em vez de asteróides, isso resolveria um par de problemas aos cientistas planetários. Um é a razão pela qual a Terra parece ter tanta água em primeiro lugar. Outro é porque a vida, que tanto quanto se sabe requer água, parece ter aparecido tão rapidamente assim que a Terra teve uma superfície sólida.

p>Além do trabalho de Hallis, outros cientistas estudaram formas de reciclagem da água do interior da Terra. Em 2014, Wendy Panero, professora associada de ciências da terra no Estado de Ohio, e o estudante de doutoramento Jeff Pigott propuseram a teoria de que a Terra foi formada com oceanos inteiros de água no seu interior. Através da tectónica de placas, que a água tem abastecido os oceanos. Estudaram a granada, e descobriram que poderia funcionar com outro mineral, chamado ringwoodite, para fornecer água ao interior da Terra – água que mais tarde viria à medida que o material do manto circulasse.

Complicando o quadro, nenhuma destas hipóteses é mutuamente exclusiva. Os asteróides poderiam entregar água enquanto alguns poderiam vir do interior da Terra. A questão é saber quanto cada um deles poderia fornecer – e como descobrir isso.

Assim, este mistério permanecerá um, pelo menos por mais algum tempo.

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