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27 de junho de 2020

Novos mapas revelam o tamanho e a forma real do 8º continente perdido da Terra

(Centro Mundial de Dados de Geofísica e Geologia Marinha / NGDC, NOAA)

Os cientistas confirmaram que a massa de terra submersa,  chamada Zealandia , era seu próprio continente em 2017. Mas eles não foram capazes de mapear toda a sua extensão até agora.

Na segunda-feira, pesquisadores da  GNS Science na Nova Zelândia anunciaram  que mapearam a forma e o tamanho do continente em detalhes sem precedentes. Eles colocaram seus mapas em  um site interativo  para que os usuários pudessem explorar virtualmente o continente.

"Fizemos esses mapas para fornecer uma imagem precisa, completa e up-to-date da geologia da Nova Zelândia e na área sudoeste do Pacífico - melhor do que nós tivemos antes", Nick Mortimer, que conduziu o trabalho,  disse em uma declaração .

Mortimer e seus colegas mapearam a batimetria em torno da Zelândia - a forma e a profundidade do fundo do oceano - bem como seu perfil tectônico, mostrando onde a Zelândia cai sobre os limites das placas tectônicas.

Os mapas revelam novas informações sobre como a Zelândia se formou antes de ficar submersa debaixo d'água milhões de anos atrás.

Um continente subaquático com quase 2 milhões de milhas quadradas

A área da Zelândia é de quase 5 milhões de quilômetros quadrados - cerca da metade do tamanho da Austrália.

Mas apenas 6% do continente estão acima do nível do mar. Essa parte sustenta as ilhas norte e sul da Nova Zelândia e a ilha da Nova Caledônia. O resto é subaquático, o que torna a Zelândia desafiadora para pesquisar.

Para entender melhor o continente submerso, Mortimer e sua equipe mapearam a Zelândia e o fundo do oceano em torno dele. O mapa batimétrico que eles criaram (abaixo) mostra a que altura as montanhas e os cumes do continente se elevam em direção à superfície da água.
Um mapa batimétrico mostrando os detalhes da Zelândia. (Ciência GNS)

Também descreve linhas costeiras, limites territoriais e os nomes das principais características submarinas. O mapa faz parte de uma iniciativa global para mapear todo o fundo do oceano do planeta até 2030.

O segundo mapa que os cientistas do GNS fizeram (abaixo) revela os tipos de crosta que compõem o continente subaquático, qual a idade dessa crosta e as principais falhas. A crosta continental - o tipo mais antigo e mais espesso da crosta terrestre que forma massas terrestres - é mostrada em vermelho, laranja, amarelo e marrom. A crosta oceânica, geralmente mais jovem, é azul. Triângulos vermelhos mostram onde estão os vulcões.
Um mapa tectônico da Zealandia. (Ciência GNS)

Este mapa também revela onde a Zealandia fica ao lado de várias placas tectônicas, quais delas estão sendo colocadas sob a outra em um processo conhecido como subducção e com que rapidez esse movimento está acontecendo.

Estudar as maquinações tectônicas que sustentam a Zelândia hoje pode revelar pistas sobre como o continente se formou em primeiro lugar.

Origens de 85 milhões de anos da Zelândia

O conceito de Zealandia tem 25 anos. O geofísico Bruce Luyendyk cunhou o termo em 1995.

Luyendyk  disse anteriormente ao Business Insider  que nunca pretendeu que o termo descrevesse um novo continente. Em vez disso, o nome originalmente se referia à Nova Zelândia e a uma coleção de pedaços submersos de crosta que romperam o antigo supercontinente Gondwana  cerca de 85 milhões de anos atrás .

"A razão pela qual criei esse termo é por conveniência", disse Luyendyk. "São peças da mesma coisa quando você olha para Gondwana. Então pensei: 'Por que você continua nomeando essa coleção de peças como coisas diferentes?'"

Gondwana se formou quando o antigo supercontinente da Terra, Pangea, se dividiu em dois fragmentos. Laurasia no norte tornou-se Europa, Ásia e América do Norte. Gondwana no sul se dispersou para formar a África moderna, a Antártica, a América do Sul e a Austrália.

As forças geológicas continuaram a reorganizar essas massas de terra, e a Zelândia foi forçada sob as ondas cerca de 30 a 50 milhões de anos após a ruptura de Gondwana, enquanto a maior placa tectônica - a Placa do Pacífico - se subdividia lentamente sob ela.

Esses mapas mostram que a Zelândia é um continente como os outros 7

Até 2017, a Zelândia era classificada como um "microcontinente", como a ilha de Madagascar. Mas, de acordo com Mortimer, a Zelândia assinala todas as caixas para o status de continente: possui limites claramente definidos, ocupa uma área superior a 1 milhão de quilômetros quadrados, é elevada acima da crosta oceânica circundante e tem uma crosta continental mais espessa do que essa crosta oceânica.

Portanto, esses novos mapas oferecem mais evidências de que a massa terrestre subaquática deve ser considerada o oitavo continente, acrescentou Mortimer.

"Se pudéssemos desligar os oceanos do mundo, seria bem claro que a Zelândia se destaca", disse ele  à Science News em 2017 , acrescentando: "Se não fosse pelo nível do oceano, há muito tempo teríamos reconhecido Zealandia pelo que era - um continente ".

Fonte - Science Alert

Expandindo referencias:

Business Insider

Um mapa da Pangeia 200 milhões de anos atrás, com limites de placas tectônicas em branco.

13 de junho de 2020

Cientistas detectam inesperadas estruturas envolvidas no núcleo da Terra

(Rost-9D / Getty Images)

Gotas de material quente e denso que se enrolam ao redor do núcleo da Terra são muito mais difundidas do que pesquisas anteriores sugerem.

Um novo método de análise de dados de terremotos encontrou ainda mais zonas do tamanho de continentes anteriormente detectadas  na fronteira entre o núcleo e o manto do planeta.

Ainda não sabemos o que são essas bolhas - elas podem ser magma, ferro fundido vazando do núcleo ou qualquer outra coisa - mas com um mapa mais completo e detalhado de onde elas estão, podemos entender melhor os processos geológicos que ocorrem no fundo Interior da terra.

O limite do núcleo fica cerca de 2.900 quilômetros (1.800 milhas) abaixo da superfície da Terra. Isso está extremamente fora de alcance, por isso, se queremos saber como são as condições lá em baixo, precisamos ser criativos. Felizmente, a Terra vem com uma ferramenta embutida para sondar suas próprias entranhas: terremotos.

A maneira como os terremotos e os tremores se propagam através de diferentes tipos de material dentro do planeta permitiu aos sismólogos reconstruir e mapear a composição do interior da Terra.

Foi assim que vastas gotas de material super-quente foram identificadas na fronteira entre o núcleo e o manto, décadas atrás .

Como o calor causa derretimentos maiores, essas zonas diminuem a velocidade das ondas do terremoto, então são conhecidas como zonas de velocidade ultra baixa .

Mas os terremotos podem ser uma ferramenta insatisfatória, fornecendo apenas poucas informações por vez. Você tem que esperar por terremotos; cada terremoto apenas sonda uma zona estreita; e sinais mais fracos podem se perder no ruído mais amplo.

Para compensar esse problema, pesquisadores da Universidade de Maryland, da Universidade Johns Hopkins e da Universidade de Tel Aviv se voltaram para uma fonte incomum: as estrelas.

Bem, na verdade não é a estrela - um algoritmo para estudar as estrelas. Ele é chamado Sequencer e foi projetado para percorrer grandes conjuntos de dados astronômicos em busca de padrões.

Acontece que esse algoritmo também pode ser ajustado para analisar dados sísmicos. Muitos dados sísmicos.

Os pesquisadores forneceram 30 anos de dados - cerca de 7.000 sismogramas de um tipo específico de onda sísmica - procurando os ecos sísmicos indicando uma zona de velocidade ultra baixa que podemos ter perdido nas análises anteriores. E bingo, eles foram atingidos.

"Observando milhares de ecos da fronteira do manto de uma só vez, em vez de focar alguns de cada vez, como geralmente é feito, obtivemos uma perspectiva totalmente nova", disse o geólogo Doyeon Kim, da Universidade de Maryland .

"Isso está nos mostrando que a região de fronteira do núcleo do manto tem muitas estruturas que podem produzir esses ecos, e isso era algo que não tínhamos percebido antes porque só tínhamos uma visão estreita".

Os resultados retornados pelo Sequenciador revelaram mudanças sutis nas formas de onda sísmicas dos terremotos na Ásia e na Oceania, sugerindo uma zona de velocidade ultrabaixa anteriormente não detectada sob as Ilhas Marquesas, no Pacífico Sul.
(Doyeon Kim / Universidade de Maryland)

"Ficamos surpresos ao encontrar um recurso tão grande nas Ilhas Marquesas que nem sabíamos que existia antes", disse o geólogo Vedran Leki ć,  da Universidade de Maryland .

"Isso é realmente empolgante, porque mostra como o algoritmo Sequencer pode nos ajudar a contextualizar dados sismográficos em todo o mundo de uma maneira que não podíamos antes".

Além disso, a zona de velocidade ultra baixa conhecida no Havaí produzia ecos sísmicos muito mais altos do que o esperado. Isso sugere que é significativamente maior do que os estudos anteriores haviam estimado.

E as conclusões gerais sugerem que as entranhas da Terra são bem mais desajeitadas do que suspeitávamos.

"Nós encontramos ecos em cerca de 40 por cento de todos os caminhos de ondas sísmicas," L eki ć  disse .

"Isso foi surpreendente, porque esperávamos que eles fossem mais raros, e o que isso significa é que as estruturas anômalas no limite do manto são muito mais difundidas do que se pensava anteriormente".

Tendo demonstrado a eficácia do Sequenciador em um tipo de onda, as técnicas da equipe agora podem ser aplicadas a outros tipos de ondas e frequências. Isso poderia ajudar a compilar um novo mapa de alta resolução do interior da Terra.

Por sua vez, as propriedades físicas que isso revela podem ajudar os geólogos a inferir a química e a temperatura das estruturas, levando-nos mais perto de resolver o mistério do que está causando essas zonas estranhas e densas envolvidas no coração da Terra.



Expandindo referencias:

A imagem acima mostra como áreas de rochas quentes e densas chamadas zonas de velocidade ultrabaixa no interior da Terra dobram e difratam as ondas sonoras produzidas pelos terremotos. Em uma nova análise das ondas difratadas registradas pelos sismogramas, os geólogos da UMD revelam um novo ULVZ sob Marquesas e um maior ULVZ sob o Havaí do que o anteriormente conhecido.
CRÉDITO: Doyeon Kim / Universidade de Maryland

Terremotos, vistos aqui como estrelas amarelas, enviam ondas sonoras pela Terra. Os sismogramas, vistos como triângulos azuis aqui, registram os ecos à medida que essas ondas viajam ao longo da fronteira do manto principal, difratando e curvando-se em torno de estruturas rochosas densas. Novas pesquisas da Universidade de Maryland fornecem a primeira visão ampla dessas estruturas, revelando que elas são muito mais difundidas do que se sabia anteriormente.
CRÉDITO: Doyeon Kim / Universidade de Maryland

13 de março de 2020

Podemos finalmente encontrar um pedaço de Theia enterrado no fundo da lua

(Mark Garlick / Science Photo Library / Getty Images)

Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, algo do tamanho de Marte colidiu com uma Terra recém-formada, para um efeito colossal. Pensa-se que este objeto não só se fundiu com a Terra e o preparou para a vida , como também quebrou um grande pedaço que se tornou a Lua .

Essa história é conhecida como hipótese do grande impacto ; o objeto do tamanho de Marte é chamado Theia; e agora, pela primeira vez, os cientistas acreditam ter encontrado vestígios de Theia na Lua.

A hipótese de impacto gigante tem sido o modelo preferido para explicar a formação da Lua há anos.

"Este modelo foi capaz de explicar as observações então recentes de amostras devolvidas pelas missões Apollo, que incluíam o baixo teor de ferro da Lua em relação à Terra, depleção em voláteis e enriquecimento de elementos refratários, evitando a maioria das armadilhas das lunares anteriores. teorias de origem ", escreveram pesquisadores da Universidade do Novo México em seu artigo .

Mas havia uma grande chave de boca presa nos trabalhos.

Os modelos previam que cerca de 70 a 90% da Lua deveria ser composta de Teia mooshed e reformada. No entanto, os isótopos de oxigênio nas amostras lunares coletadas pelos astronautas da Apollo eram muito semelhantes aos isótopos de oxigênio terrestres - e muito diferentes dos isótopos de oxigênio em outros objetos do Sistema Solar.

Uma explicação possível é que a Terra e Theia tinham composições semelhantes para começar. Outra é que tudo ficou completamente misturado durante o impacto, o que, de acordo com as simulações, não é muito provável.

Além disso, as chances de Theia ter uma composição semelhante à Terra - no que diz respeito aos isótopos de oxigênio - são realmente extremamente pequenas. O que significa que, se a Lua é principalmente Theia, seus isótopos de oxigênio devem ser diferentes dos isótopos de oxigênio da Terra.

Essa estreita semelhança tem sido uma grande dor na bunda proverbial da hipótese de impacto gigante. Ao longo dos anos, os pesquisadores publicaram vários artigos tentando explicá-lo.

Foi aí que a idéia de que Theia se fundiu com a Terra se originou . Outro artigo propôs que o impacto criou uma nuvem de poeira que se tornou Terra e Lua . Outro sugeriu que talvez Theia e a Terra se formassem muito próximas uma da outra . E outros tentaram reescrever a história inteiramente .

O cientista planetário Erick Cano e seus colegas seguiram um caminho diferente: uma análise cuidadosa das amostras lunares.

Eles adquiriram uma variedade de amostras de diferentes tipos de rochas reunidas na Lua - basaltos de alto e baixo titânio da lunar mare ; anortositos das terras altas e noritos das profundezas, trazidos para cima durante um processo chamado reviravolta do manto lunar ; e vidro vulcânico.

Para a nova análise, a equipe de pesquisa modificou uma técnica de análise de isótopos padrão para produzir medições de isótopos de oxigênio de alta precisão. E eles descobriram algo realmente novo: que a composição isotópica do oxigênio variava dependendo do tipo de rocha testada.

"Mostramos" , escreveram eles em seu artigo , "que o método de calcular a média dos dados dos isótopos lunares e ignorar as diferenças litológicas não fornece uma imagem precisa das diferenças entre a Terra e a Lua".

De fato, quanto mais profundas as origens da amostra de rocha, descobriram os pesquisadores, mais pesados ​​são os isótopos de oxigênio, em comparação com os da Terra.

Essa diferença poderia ser explicada se apenas a superfície externa da Lua fosse pulverizada e misturada durante o impacto, resultando na semelhança com a Terra. Mas no fundo da Lua, o pedaço de Theia permaneceu relativamente intacto e seus isótopos de oxigênio foram deixados mais perto de seu estado original.

O estudo afirma que essa é uma evidência bastante clara que mostra que Theia poderia ter se formado mais longe no Sistema Solar e se movido para dentro antes do grande boom de produção da lua .

É importante ressaltar que esses resultados também poderiam arrumar esse problema confuso com a hipótese do impactador gigante.

"Claramente, a composição distinta de isótopo de oxigênio de Theia não foi completamente perdida através da homogeneização durante o impacto gigante", concluíram os pesquisadores .

"Esse resultado elimina a necessidade de modelos de impacto gigante incluírem um mecanismo para homogeneização completa do isótopo de oxigênio entre os dois corpos e fornecem uma base para modelagem futura do impacto e da formação lunar".

Os seres humanos não põem os pés na Lua desde 1972, portanto, as preciosas rochas da Lua disponíveis para análise são escassas e replicar esses resultados pode ser um pouco complicado por enquanto.

No entanto, nos próximos anos, poderemos finalmente ver missões tripuladas executar um retorno tão esperado à superfície lunar e poder esperar um verdadeiro boom na ciência da Lua - incluindo novas pesquisas em torno da hipótese de impacto gigante.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Geoscience .

19 de fevereiro de 2020

Vulcão sul-americano mostra sinais de alerta de 'colapso potencial'.


Um dos vulcões mais proeminentes da América do Sul está produzindo sinais de alerta precoce de um colapso potencial, mostraram novas pesquisas .

O vulcão Tungurahua, no Equador - conhecido localmente como "O Gigante Negro" - está exibindo as marcas da instabilidade do flanco, o que pode resultar em um deslizamento de terra colossal.

Novas pesquisas, lideradas pelo Dr. James Hickey, da Escola de Minas de Camborne, sugeriram que a atividade recente do vulcão levou a uma rápida deformação significativa no flanco ocidental.

Os pesquisadores acreditam que a força motriz que causa essa deformação pode levar a um risco maior de colapso do flanco, causando danos generalizados à área local circundante.

A pesquisa recomenda que o vulcão seja monitorado de perto para observar sinais de alerta mais fortes de possível colapso.

O estudo foi publicado na revista Earth & Planetary Science Letters .

O Dr. Hickey , que trabalha no campus Penryn da Universidade de Exeter , na Cornualha, disse: "Usando dados de satélite, observamos uma deformação muito rápida do flanco oeste de Tungurahua, que nossa pesquisa sugere ser causada por desequilíbrios entre o fornecimento de magma e a erupção de magma" .

O vulcão Tungurahua tem uma longa história de colapso de flanco e também está freqüentemente ativo desde 1999. A atividade em 1999 levou à evacuação de 25.000 pessoas de comunidades próximas. 

Uma erupção anterior de Tungurahua, cerca de 3.000 anos atrás, causou um colapso parcial anterior do flanco oeste do cone vulcânico.

Esse colapso levou a uma avalanche generalizada de detritos de rochas, solo, neve e água em movimento que cobriam 80 quilômetros quadrados - o equivalente a mais de 11.000 campos de futebol.

Desde então, o vulcão foi reconstruído constantemente ao longo do tempo, atingindo um cone de íngreme com mais de 5000 m de altura.

No entanto, o novo flanco oeste, acima do local do colapso de 3000 anos, mostrou sinais repetidos de rápida deformação, enquanto os outros flancos permanecem estáveis.

A nova pesquisa mostrou que essa deformação pode ser explicada pelo armazenamento superficial e temporário de magma sob o flanco oeste. Se esse suprimento de magma for continuado, o grande volume pode causar o acúmulo de estresse no cone vulcânico - e assim promover nova instabilidade do flanco oeste e seu potencial colapso.

O Dr. Hickey acrescentou: “O suprimento de magma é um dos vários fatores que podem causar ou contribuir para a instabilidade do flanco vulcânico; portanto, embora exista um risco de possível colapso do flanco, a incerteza desses sistemas naturais também significa que ele pode permanecer estável. No entanto, é definitivamente de olho no futuro. ”

A inflação rápida no flanco localizado e as implicações para a potencial instabilidade do declive no vulcão Tungurahua, Equador, são publicadas na revista Earth & Planetary Science Letters .

8 de dezembro de 2019

Impactos gigantes de meteoros podem ter desencadeado as placas tectônicas da Terra primitiva

As placas tectônicas têm desempenhado um papel vital na evolução geológica do nosso planeta. Além disso, muitos cientistas acreditam que a atividade geológica da Terra pode ter desempenhado um papel importante na evolução da vida - e pode até ser essencial para a habitabilidade de um planeta. Por esse motivo, os cientistas há muito procuram determinar como e quando a superfície da Terra mudou de rocha derretida e viscosa para uma crosta sólida que está constantemente ressurgindo.

Apesar dos melhores esforços dos cientistas da Terra, essa continua sendo uma das maiores perguntas não respondidas sobre o nosso planeta. De acordo com um novo estudo realizado por uma equipe de geólogos da Austrália e dos EUA, é possível que a transição tenha sido desencadeada por objetos extraterrestres que afetam a superfície da Terra. Esses resultados podem ter implicações significativas no estudo de planetas extra-solares e na busca de vida além da Terra.
Esférulas no cinturão verde de Barberton no cráton Kaapvaal, África do Sul. Crédito: Lowe et al., 2014.

Para o estudo, a equipe internacional considerou procurar além da Terra possíveis explicações sobre como a atividade tectônica começou. Como Craig O'Neill - diretor do Centro de Pesquisa Planetária da Universidade Macquarie, em Sydney, Austrália, e principal autor do artigo, disse :

“Tendemos a pensar na Terra como um sistema isolado, onde apenas os processos internos são importantes. Cada vez mais, porém, estamos vendo o efeito da dinâmica do sistema solar em como a Terra se comporta. ”

De acordo com a teoria mais amplamente aceita da formação de planetas , a Terra se formou cerca de 4,6 bilhões de anos atrás, a partir de material acumulado na Nebulosa Solar. Com base em estudos de modelagem e comparações com impactos lunares, astrônomos e geólogos teorizaram que a Terra experimentou vários impactos maciços por centenas de milhões de anos depois.

Acredita-se que o mais notável tenha ocorrido cerca de 100 milhões de anos depois e tenha causado a formação do sistema Terra-Lua (também conhecida como Hipótese de Impacto Gigante ). Embora esses impactos diminuam com o tempo, eles deixaram para trás evidências na forma de leitos esféricos - partículas redondas formadas a partir da vaporização e condensação das rochas.
Cerca de 3,2 bilhões de anos atrás, durante a Era Archaean, o planeta Terra começou a experimentar atividade tectônica. Crédito: ocean.si.edu

Para o estudo, a equipe considerou as camadas distintas de leitos esféricos que foram descobertos no craton de Pilbara na Austrália e no craton Kaapvaal na África do Sul. Esses leitos são o resultado de períodos de intenso bombardeio de objetos extraterrestres que ocorreram há cerca de 3,2 bilhões de anos atrás - durante a época arcaica (cerca de 4 a 2,5 bilhões de anos atrás).

Curiosamente, é aproximadamente o mesmo tempo em que a primeira placa tectônica de evidência aparece no registro geológico. O'Neill e seus colegas decidiram investigar essa coincidência para ver se havia uma conexão possível. Como O'Neill explicou :

"Os estudos de modelagem da Terra primitiva sugerem que impactos muito grandes - com mais de 300 km de diâmetro - poderiam gerar uma anomalia térmica significativa no manto".

Tais impactos, de acordo com O'Neill e sua equipe, parecem ter alterado a flutuabilidade do manto a ponto de ocorrerem ressurgências que poderiam direcionar diretamente as placas tectônicas. No entanto, as evidências esparsas que datam do Archaean sugerem que ocorreram principalmente impactos menores, medindo menos de 100 km (62 milhas) de diâmetro durante esse período.
Cumes na formação antiga da cômoda no Craton de Pilbara da Austrália Ocidental. Crédito: Kathleen Campbell

Para determinar se os impactos desse tamanho eram grandes e frequentes o suficiente para iniciar a atividade tectônica global, O'Neill e sua equipe adotaram uma abordagem em duas frentes. Por um lado, eles usaram as técnicas existentes para expandir o registro de impacto do arqueano médio (cerca de 3,3 a 2,9 bilhões de anos atrás). Em seguida, eles desenvolveram simulações numéricas para modelar os efeitos térmicos que esses impactos teriam na litosfera da Terra.

O que eles descobriram foi que durante o Archaean Médio, impactadores de 100 km de largura teriam sido capazes de enfraquecer a crosta terrestre. Não é de surpreender, já que o impacto do Chixculub que causou a extinção Cretáceo-Paleogene (e matou os dinossauros) mediu 70 km (43,5 mi). Supondo que o exterior da Terra já estivesse preparado para a subducção, O'Neill e sua equipe concluíram que esse impacto seria suficiente:

Se a litosfera da Terra tivesse uma espessura uniforme na época, segundo O'Neill, o impacto teria pouco efeito. Mas durante o Arqueano Médio, o resfriamento fez com que o manto da Terra se tornasse mais espesso em alguns pontos e mais fino em outros. Se um impacto ocorresse em um ponto delgado, isso poderia aumentar as diferenças de flutuabilidade já causadas pelo processo de espessamento e desbaste e desencadear atividade tectônica. Disse O'Neill:

“Nosso trabalho mostra que existe um vínculo físico entre a história de impacto e a resposta tectônica na época em que foi sugerido o início da tectônica de placas. Os processos hoje bastante marginais - como impactar ou, em menor grau, vulcanismo, impulsionaram ativamente os sistemas tectônicos no início da Terra. Examinando as implicações desses processos, podemos começar a explorar como a Terra habitável moderna surgiu. ”
Mapa da Terra mostrando linhas de falha (azul) e zonas de atividade vulcânica (vermelho). Crédito: zmescience.com

Esses resultados podem ter implicações de longo alcance para as ciências da Terra e para o estudo de planetas extra-solares. Na Terra, muitos desenvolvimentos significativos foram atribuídos ao meio arcaico, incluindo o surgimento de organismos fotossintéticos e os primeiros gases de oxigênio em nossa atmosfera. Entender os impactos antigos e como eles afetaram a evolução terrestre pode, portanto, nos ajudar a aprender mais sobre as origens da vida na Terra.

Da mesma forma, entender como a atividade geológica começou na Terra pode nos ajudar a localizar planetas potencialmente habitáveis. Até agora, a grande maioria dos exoplanetas terrestres que foram descobertos foram encontrados como " planetas estagnados da tampa ", onde não ocorre atividade de placas. Se a diferença entre habitável e inabitável é um impacto que pode desencadear a atividade das placas, isso pode ajudar a restringir a pesquisa!

O estudo, intitulado " O papel dos impactos nas tectônicas arcaicas ", apareceu recentemente na revista científica Geology .

Leitura adicional: GSA , GeoScienceWorld

10 de outubro de 2019

Análise global de cânions submarinos pode lançar luz sobre paisagens marcianas

O Monterey Canyon é um dos milhares de desfiladeiros submarinos escondidos no fundo do oceano. Novas pesquisas revelam diferenças distintas dos cânions terrestres pela primeira vez. 
Crédito: Cortesia Monterey Bay Aquarium Research Institute

Os desfiladeiros submarinos são uma fronteira final no planeta Terra. Existem milhares dessas características geológicas de tirar o fôlego escondidas nas profundezas do oceano - mas os cientistas têm mais imagens de alta resolução da superfície de Marte do que do fundo do oceano.

Em um esforço para esclarecer essas misteriosas características subaquáticas, os pesquisadores de Stanford analisaram uma coleção de imagens globais de um repositório on-line de dados do fundo do oceano. Eles descobriram que os desfiladeiros submarinos, que se acreditava formarem de maneira semelhante aos desfiladeiros em terra, são fundamentalmente diferentes dos desfiladeiros terrestres que atravessam vastas extensões de nossas cadeias de montanhas. A pesquisa foi publicada on-line na Geology.

"As pessoas diziam: 'Oh, bem, não há diferença real entre os dois sistemas porque no final do dia, um rio fluindo versus um fluxo gravitacional de sedimentos fluindo - eles apenas farão a mesma coisa'", disse. principal autor Stephen Dobbs, Ph.D. candidato em ciências geológicas. "E acontece que não é necessariamente o caso."

Os pesquisadores analisaram dados do sonar de feixe múltiplo, coletados por navios ou pequenos veículos subaquáticos logo acima do fundo do mar, que enviam uma onda de sonar usada para fazer mapas do fundo do mar. Eles adquiriram dados para o estudo da síntese da Topografia Multi-Resolução Global, um repositório online de código aberto. Dobbs disse que foi surpreendente descobrir diferenças nos desfiladeiros subaquáticos e acima do solo, já que em um mapa as formações de 9.000 pés debaixo d'água não podem ser distinguidas dos desfiladeiros que estão a 9.000 pés acima do solo.

"Quando você olha de um sentido puramente qualitativo - quando você está apenas olhando para um mapa - eles parecem chocantemente semelhantes", disse Dobbs. "Precisávamos usar um método quantitativo para realmente testar se esses são sistemas diferentes".

Os cientistas encontraram distinções nas formas e perfis dos cânions submarinos. Em terra, mudanças significativas na forma do desfiladeiro são frequentemente desencadeadas por grandes eventos de inundação ou deslizamentos de terra. Sob a água, as pesquisas levantam hipóteses de processos que formam desfiladeiros submarinos são deslizamentos periódicos de extrema inclinação, atividade sísmica ou grandes tempestades de inverno que canalizam muitos sedimentos da plataforma continental rasa.

"Isso tudo é fronteira - na verdade, não sabemos as respostas para essas coisas", disse Dobbs. "Agora, temos todas essas medidas e podemos analisar mais apropriadamente o que causa essas formações".

Da sala de aula à revisão por pares

A pesquisa liderada por estudantes surgiu de um seminário de pós-graduação explorando cânions submarinos, realizado na primavera de 2018. O colóquio reuniu estudantes de dois laboratórios diferentes - os dos professores de ciências geológicas Don Lowe e Stephan Graham. A pesquisa foi guiada pelos co-autores George Hilley, professor de ciências geológicas e pelo professor adjunto de ciências geológicas Tim McHargue, que fazem parte do grupo de pesquisa sedimentar de Stanford Earth, juntamente com Lowe e Graham.

Hilley disse que a maioria das pessoas não percebe que a água carregada de sedimentos pode corroer o fundo do mar, não importando o fato de que esses fluxos tenham características mais profundas do que o Grand Canyon, na costa de Monterey. Como muitas imagens de alta resolução foram coletadas nos últimos anos, os membros da faculdade sabiam que deveria ser possível analisar uma grande amostra das características subaquáticas.

"Usamos o seminário como um veículo para responder se as formas produzidas por esses fluxos de densidade compartilham características essenciais com as produzidas pelos rios", disse Hilley. "Ao fazer essas perguntas usando dados reais, todos aprenderam a formular hipóteses e falsificá-las usando sofisticada análise de dados".

Embora o projeto se desviasse dos principais projetos de pesquisa dos estudantes, Dobbs disse estar satisfeito com o quanto o grupo conseguiu em um ano de perseguir esse novo tópico.

Aplicativo para Marte?

Dobbs disse que está animado com a perspectiva de usar esses métodos para entender não apenas a geologia na Terra, mas também em outros planetas. Por exemplo, poderia ajudar os pesquisadores a entender paisagens marcianas, repletas de características que podem compartilhar semelhanças com os cânions da Terra. A pesquisa também é relevante para indústrias dependentes do oceano, incluindo empresas de comunicações - cujos cabos de dados podem ser cortados por eventos em desfiladeiros submarinos -, bem como operações offshore de energia e petróleo e gás.

"Essas coisas têm enormes impactos nos sistemas terrestres e fundamentalmente não são entendidas", disse Dobbs. "Agora, somos capazes de realmente medi-los em um sentido geomórfico rigoroso e, a partir disso, somos capazes de fazer inferências sobre como eles se formam e como influenciam nossos sistemas e nossos ciclos".

Dobbs planeja continuar trabalhando com esse conjunto de dados para aprender mais sobre a formação e o comportamento dos cânions submarinos.

"O mais emocionante para mim é que, embora eu goste do trabalho de campo, podemos literalmente descobrir coisas novas usando ferramentas muito simples que estão disponíveis ao público e têm acesso aberto", disse ele.

Fonte - Phys.org

Expandindo referencias:

Stanford University

26 de setembro de 2019

Primeiros sinais de vida: cientistas encontram restos microbianos em rochas antigas

Fotomicrografia de estromatólitos piritizados da Formação Dresser de 3,5 bilhões de anos. Os estromatólitos são delineados por pirita, também conhecido como ouro do tolo.

Os famosos estromatólitos de 3,5 bilhões de anos da Austrália Ocidental contêm restos microbianos de algumas das primeiras vidas na Terra, descobriram os cientistas da UNSW.

Os cientistas descobriram restos microbianos excepcionalmente preservados em algumas das rochas mais antigas da Terra no oeste da Austrália - um grande avanço no campo, oferecendo pistas sobre como a vida na Terra se originou.

Os pesquisadores da UNSW descobriram a matéria orgânica nos estromatólitos - estruturas microbianas fossilizadas - da antiga Formação Dresser, na região de Pilbara, na Austrália Ocidental.

Pensa-se que os estromatólitos sejam de origem biogênica desde que foram descobertos na década de 1980. No entanto, apesar das fortes evidências texturais, essa teoria não foi comprovada por quase quatro décadas, porque os cientistas não foram capazes de mostrar a presença definitiva de matéria orgânica preservada - até a publicação de hoje na prestigiada revista Geology .

"Esta é uma descoberta emocionante - pela primeira vez, somos capazes de mostrar ao mundo que esses estromatólitos são evidências definitivas da vida primitiva na Terra", diz o pesquisador principal, Dr. Raphael Baumgartner, pesquisador associado do Centro Australiano de Astrobiologia. na equipe do professor Martin Van Kranendonk na UNSW. 

O professor Van Kranendonk diz que a descoberta é o mais próximo que a equipe chegou de uma "arma de fumar" para provar a existência de uma vida tão antiga.

“Isso representa um grande avanço em nosso conhecimento dessas rochas, na ciência das investigações do início da vida em geral e - mais especificamente - na busca pela vida em Marte. Agora temos um novo alvo e uma nova metodologia para procurar vestígios de vida antigos ”, diz o professor Van Kranendonk.

Perfurando profundamente, olhando atentamente

Desde a descoberta da Formação Dresser, em 1980, os cientistas se perguntam se as estruturas são realmente microbianas e, portanto, os primeiros sinais de vida.

“Infelizmente, existe um clima de desconfiança com as bioassinaturas de textura na comunidade de pesquisa. Portanto, a origem dos estromatólitos na Formação Dresser tem sido um assunto muito debatido ”, afirma o Dr. Baumgartner.

"Neste estudo, passei muito tempo no laboratório, usando técnicas micro-analíticas para olhar muito de perto as amostras de rocha, para provar nossa teoria de uma vez por todas".

Os estromatólitos na formação da cômoda geralmente são originários da superfície da rocha e, portanto, são altamente intemperizados. Para este estudo, os cientistas trabalharam com amostras que foram retiradas de rochas mais abaixo, abaixo do perfil de intemperismo, onde os estromatólitos são excepcionalmente bem preservados.

"Examinar as amostras do núcleo da broca nos permitiu analisar um instantâneo perfeito da vida microbiana antiga", diz o Dr. Baumgartner.

Usando uma variedade de ferramentas e técnicas micro-analíticas de ponta - incluindo microscopia eletrônica de alta potência, espectroscopia e análise de isótopos - o Dr. Baumgartner analisou as rochas.

Ele descobriu que os estromatólitos são essencialmente compostos de pirita - um mineral também conhecido como 'ouro do tolo' - que contém matéria orgânica.

"A matéria orgânica que encontramos preservada dentro da pirita dos estromatólitos é emocionante - estamos vendo filamentos e filamentos coerentes excepcionalmente preservados que normalmente são restos de biofilmes microbianos", diz o Dr. Baumgartner.

Os pesquisadores dizem que esses restos nunca foram observados antes na Formação Dresser, e que realmente ver as evidências no microscópio foi incrivelmente emocionante.

“Fiquei bastante surpreso - nunca esperávamos encontrar esse nível de evidência antes de iniciar este projeto. Lembro-me da noite no microscópio eletrônico, onde finalmente descobri que estava olhando para os restos de biofilme. Acho que eram por volta das 23 horas quando eu tive esse momento 'eureka' e fiquei até as três ou quatro horas da manhã, apenas imaginando e imaginando porque estava muito empolgada. Perdi totalmente a noção do tempo ”, diz Baumgartner.
Rochas em Pilbara - a casa dos antigos estromatólitos.

Pistas para a busca pela vida em Marte

Há pouco mais de dois anos, a colega do Dr. Baumgartner, Tara Djokic, candidata a doutorado na UNSW, encontrou estromatólitos em depósitos de fontes termais na mesma região do WA , afastando a existência mais antiga de vida microbiana em terra em 580 milhões de anos.

"As principais descobertas de Tara foram esses excepcionais depósitos de gêiseres que indicam que houve gêiseres nessa área e, portanto, expulsões de fluidos na superfície exposta da terra", diz o Dr. Baumgartner.

“O estudo dela foi focado no cenário geológico mais amplo do paleoambiente - dando suporte à teoria de que a vida se originou na terra, e não no oceano - enquanto meu estudo realmente foi mais profundo nos detalhes mais refinados das estruturas estromatólitas da área . ”

Os cientistas dizem que os dois estudos estão nos ajudando a responder a uma pergunta central: de onde veio a humanidade?

“Entender onde a vida poderia ter surgido é realmente importante para entender nossa ancestralidade. E a partir daí, poderia nos ajudar a entender onde mais a vida poderia ter ocorrido - por exemplo, onde foi iniciada em outros planetas ”, diz o Dr. Baumgartner.

No mês passado, cientistas da NASA e da Agência Espacial Européia (ESA) passaram uma semana em Pilbara com Martin Van Kranendonk para treinamento especializado na identificação de sinais de vida nessas mesmas rochas antigas. Foi a primeira vez que Van Kranendonk compartilhou as ideias da região com uma equipe dedicada de especialistas em Marte - um grupo que inclui os chefes da NASA e as missões ESA Mars 2020.

"É profundamente gratificante que as rochas antigas da Austrália e nosso conhecimento científico estejam dando uma contribuição tão significativa à nossa busca por vida extraterrestre e revelando os segredos de Marte", diz o professor Van Kranendonk.

Fonte - UNSW Sidney

Formações rochosas antigas no Pilbara. (richiewato)
(Baumgartner et al., Geologia, 2019)

23 de setembro de 2019

Mineral misterioso do manto da Terra descoberto em local vulcânico na África do Sul

Um único grão de rocha alojado em um diamante contém um mineral nunca antes encontrado.

E essa substância recém-descoberta pode revelar reações químicas incomuns que se desenrolam nas profundezas do manto, a camada da Terra que fica entre a crosta do planeta e o núcleo externo. 

Os cientistas desenterraram o mineral de um local vulcânico na África do Sul conhecido como tubo de Koffiefontein. Diamantes brilhantes salpicam a rocha escura e ígnea que reveste o tubo, e os próprios diamantes contêm pequenos pedaços de outros minerais a centenas de quilômetros abaixo da superfície da Terra. Dentro de uma dessas pedras brilhantes, os cientistas descobriram um mineral verde escuro e opaco que eles estimavam ter sido forjado a cerca de 170 quilômetros de profundidade. 

Eles nomearam o novo mineral "goldschmidtite" em homenagem ao aclamado geoquímico Victor Moritz Goldschmidt, de acordo com o estudo, publicado em 1º de setembro na revista American Mineralogist . 
Um mineral recém-descoberto, chamado goldschmidtite, foi extraído de um diamante sul-africano.
(Crédito da imagem: Nicole Meyer / Universidade de Alberta)

Todo o manto tem cerca de 2.802 milhas (2.900 km) de espessura, de acordo com a National Geographic , o que dificulta as regiões mais baixas da camada para os cientistas estudarem. A intensa pressão e calor no manto superior transformam humildes depósitos de carbono em diamantes brilhantes; as rochas prendem outros minerais do manto em suas estruturas e podem ser empurradas para a superfície do planeta por erupções vulcânicas subterrâneas. Ao analisar inclusões minerais nos diamantes, os cientistas podem dar uma olhada nos processos químicos que ocorrem muito abaixo da crosta .

Os autores do estudo observaram que, para um mineral do manto, o goldschmidtite possui uma composição química peculiar. 

"Goldschmidtite tem altas concentrações de nióbio, potássio e os elementos de terras raras, lantânio e cério, enquanto o restante do manto é dominado por outros elementos, como magnésio e ferro", disse a co-autora Nicole Meyer, estudante de doutorado da Universidade de Alberta, no Canadá, disse em comunicado . O potássio e o nióbio compõem a maior parte do mineral, o que significa que os elementos relativamente raros foram reunidos e concentrados para formar a substância incomum, apesar de outros elementos próximos serem mais abundantes, disse ela.  

Goldschmidtite é altamente incomum para uma inclusão capturada por diamantes e nos fornece um instantâneo de processos fluidos que afetam as raízes profundas dos continentes durante a formação de diamantes", disse o geoquímico do manto Graham Pearson, co-supervisor de Meyer, em comunicado. O mineral ímpar agora está no Museu Real de Ontário, em Toronto, disse Meyer à Live Science por e-mail. 

Fonte - LiveScience

Imagem cortesia de Nicole Meyer
O diamante envolvendo o grão goldschmidtite, antes da quebra. (Meyer et al., American Mineralogist, 2019)

21 de setembro de 2019

Novo estudo sugere que massas gigantescas no manto da Terra permanecem intocadas por mais de 4 bilhões de anos


Esta imagem mostra as divisões entre as camadas da Terra. As antigas regiões rochosas do tamanho de um continente circundam o núcleo externo líquido. Crédito: Laboratório Nacional Lawrence Livermore

Regiões de rochas antigas, distintas e do tamanho de continentes, isoladas desde antes da colisão que criou a Lua, há 4,5 bilhões de anos, existem centenas de quilômetros abaixo da crosta terrestre, oferecendo uma janela para os blocos de construção de nosso planeta, segundo uma nova pesquisa.

O novo estudo do AGU Journal Geochemistry, Geophysics, Geosystems utilizou modelos para rastrear a localização e a origem de amostras de rochas vulcânicas encontradas em todo o mundo em dois continentes sólidos no manto profundo. A nova pesquisa sugere que regiões específicas de rochas gigantes existem há 4,5 bilhões de anos, desde o início da Terra.

Anteriormente, os cientistas teorizavam que continentes separados no manto profundo vinham de placas oceânicas subdivididas. Mas o novo estudo indica que essas regiões distintas podem ter sido formadas a partir de um antigo oceano de magma que se solidificou durante o início da formação da Terra e pode ter sobrevivido ao enorme impacto na criação da Lua.

Determinar a origem das massas revela mais detalhes sobre sua evolução e composição, bem como pistas sobre a história primordial da Terra no início do Sistema Solar, segundo os autores do estudo.

É incrível que essas regiões tenham sobrevivido à maior parte da história vulcânica da Terra relativamente intocada, disse Curtis Williams, geólogo da Universidade da Califórnia, Davis, em Davis, Califórnia, e principal autor do estudo.

Olhando para dentro

O manto é uma camada de rocha que se estende por 2.900 quilômetros (1.802 milhas) no interior da Terra. O núcleo metálico derretido, líquido e metálico da Terra está embaixo do manto. A fronteira núcleo-manto é onde o manto sólido encontra o núcleo líquido metálico.

Os cientistas sabiam de estudos sísmicos passados ​​que havia dois corpos rochosos individuais próximos ao limite do manto. Um corpo sólido de rocha está sob a África e o outro está sob o Oceano Pacífico.

As ondas sísmicas, as vibrações produzidas pelos terremotos, movem-se de maneira diferente por essas massas do que pelo resto do manto, sugerindo que elas têm propriedades físicas distintas do manto ao redor. Mas os geólogos não conseguiram determinar se as ondas sísmicas se moviam de maneira diferente pelos continentes do núcleo do manto devido a diferenças de temperatura, composição ou densidade mineral ou alguma combinação dessas propriedades. Isso significava que eles poderiam apenas fazer hipóteses sobre a origem e a história das massas rochosas separadas.

“Tivemos todas essas medições geoquímicas da superfície da Terra, mas não sabíamos como relacionar essas medições geoquímicas com regiões do interior da Terra. Tínhamos todas essas imagens geofísicas do interior da Terra, mas não sabíamos como relacionar isso com a geoquímica na superfície da Terra ”, disse Williams.

Williams e seus colegas queriam determinar a origem e evolução das massas distintas para aprender mais sobre a composição e o passado da Terra. Para fazer isso, eles precisavam ser capazes de identificar amostras na superfície da Terra com maiores concentrações de material primitivo e depois rastrear essas amostras de volta às suas origens.

Os cientistas costumam colher amostras de rochas de regiões vulcânicas como o Havaí e a Islândia, onde plumas profundas de manto, ou colunas de rocha extremamente quente, sobem das áreas próximas ao núcleo, derretem no manto raso e emergem longe de linhas de falhas tectônicas. Essas amostras são feitas de rocha ígnea criada a partir do resfriamento de lava. Os autores do estudo usaram um banco de dados existente de amostras e também coletaram novas amostras de áreas vulcânicas ativas, como as Ilhas Balleny, na Antártica.

Os geólogos podem medir isótopos específicos em rochas ígneas para aprender mais sobre a origem e evolução da Terra. Alguns isótopos, como o Hélio-3, são primordiais, o que significa que foram criados durante o Big Bang. Rochas próximas à crosta terrestre têm menos isótopos do que rochas mais profundas no subsolo que nunca foram expostas ao ar. Pensa-se que amostras com mais hélio-3 venham de rochas mais primitivas no manto.

Os pesquisadores descobriram que algumas das amostras estudadas tinham mais hélio-3, indicando que elas podem ter vindo de rochas primitivas nas profundezas do manto da Terra.

Os pesquisadores usaram um novo modelo para rastrear como essas amostras primitivas poderiam ter chegado à superfície da Terra a partir do manto. Os modelos geológicos assumem que as plumas se elevam verticalmente das profundezas do manto até a superfície da Terra. Mas as plumas podem sair do curso, desviadas, devido a várias razões. O novo modelo levou em conta essa deflexão da pluma, permitindo que os autores do estudo rastreassem as amostras até as duas massas gigantes próximas ao limite do manto principal.

A combinação das informações isotópicas e o novo modelo permitiu aos pesquisadores determinar a composição das duas massas gigantes e teorizar como elas podem ter se formado.

Compreender a composição de massas rochosas específicas perto dos limites do núcleo do manto ajuda os geólogos a conceber processos antigos de modelagem da Terra que levaram ao manto moderno, de acordo com os autores do estudo.

"É uma estrutura mais robusta para tentar responder a essas perguntas em termos de não fazer essas suposições de material verticalmente ascendente, mas sim para levar em conta o quanto de desvio essas plumas viram", disse Williams.


2 de setembro de 2019

Cientistas confirmam a descoberta de um mineral nunca antes visto na natureza

Foi encontrado ao lado de uma estrada em uma remota cidade australiana da corrida do ouro. Antigamente, Wedderburn era um ponto de acesso para garimpeiros - ainda é ocasionalmente -, mas ninguém nunca viu uma pepita como essa.

O meteorito de Wedderburn , encontrado ao nordeste da cidade em 1951, era um pequeno pedaço de 210 gramas de rocha espacial de aparência estranha que caiu do céu. Por décadas, os cientistas tentam decifrar seus segredos e os pesquisadores apenas decodificam outro.

Em um novo estudo liderado pelo mineralogista Caltech Chi Ma , os cientistas analisaram o meteorito de Wedderburn e verificaram a primeira ocorrência natural do que eles chamam de ' edscottite ': uma forma rara de mineral de carboneto de ferro que nunca foi encontrada na natureza.

O meteorito de Wedderburn , encontrado ao nordeste da cidade em 1951, era um pequeno pedaço de 210 gramas de rocha espacial de aparência estranha que caiu do céu. Por décadas, os cientistas tentam decifrar seus segredos e os pesquisadores apenas decodificam outro.

Em um novo estudo liderado pelo mineralogista Caltech Chi Ma , os cientistas analisaram o meteorito de Wedderburn e verificaram a primeira ocorrência natural do que eles chamam de ' edscottite ': uma forma rara de mineral de carboneto de ferro que nunca foi encontrada na natureza.
Desde que as origens espaciais do meteorito de Wedderburn foram identificadas pela primeira vez, a rocha preta e vermelha distintiva foi examinada por várias equipes de pesquisa - na medida em que apenas cerca de um terço do espécime original ainda permanece intacto, mantido dentro do acervo geológico dos Museus. Victoria na Austrália.

O restante foi retirado em uma série de fatias, extraídas para analisar de que é feito o meteorito. Essas análises revelaram traços de ouro e ferro, juntamente com minerais mais raros, como kamacita, schreibersita, taenita e troilita. Agora podemos adicionar edscottite a essa lista.

A descoberta da edscottita - nomeada em homenagem ao especialista em meteoritos e cosmoquímico Edward Scott da Universidade do Havaí - é significativa porque nunca antes confirmamos que essa formulação atômica distinta de mineral de carboneto de ferro ocorre naturalmente.

Essa confirmação é importante, porque é um pré-requisito que os minerais sejam oficialmente reconhecidos como tal pela International Mineralogical Association (IMA).

Uma versão sintética do mineral de carboneto de ferro é conhecida há décadas -  uma fase produzida durante a fundição de ferro .

Mas, graças à nova análise do Chi Ma e do geofísico da UCLA Alan Rubin, a edscottite agora é um membro oficial do clube mineral do IMA, que é mais exclusivo do que você imagina.

"Descobrimos 500.000 a 600.000 minerais no laboratório, mas menos de 6.000 que a natureza já fez", disse ao The Age o curador sênior de geociências da Museums Victoria, Stuart Mills, que não estava envolvido no novo estudo .

Não se sabe ao certo como esse pedaço de edscottita natural acabou fora da área rural de Wedderburn, mas de acordo com o cientista planetário Geoffrey Bonning, da Universidade Nacional Australiana, que não estava envolvido no estudo, o mineral poderia ter se formado. o núcleo aquecido e pressurizado de um planeta antigo.

Há muito tempo, este planeta malfadado e produtor de edscottita poderia ter sofrido algum tipo de colisão cósmica colossal - envolvendo outro planeta, ou uma lua ou um asteróide - e foi destruído, com os pedaços fragmentados deste mundo destruído sendo arremessados tempo e espaço, disse Bonning ao The Age .

Milhões de anos depois, continua o pensamento, um desses fragmentos desembarcou por acaso nos arredores de Wedderburn - e nossa compreensão do Universo é a mais rica para ele.

Os resultados são relatados na American Mineralogist .

21 de agosto de 2019

Origem do Reservatório Maciço de Metano Identificado

O braço manipulador do veículo operado remotamente, Jason, faz a amostragem de uma corrente de fluido a partir de uma saída hidrotermal. O fluido contém gases que estão na forma líquida devido à alta pressão do oceano profundo. Foto de Chris German / WHOI / NSF, NASA / ROV Jason 2012, © Woods Hole Instituição Oceanográfica

Uma nova pesquisa da Instituição Oceanográfica Woods Hole (WHOI), publicada em 19 de agosto de 2019, nos Proceedings of National Academy of Science, fornece evidências da formação e abundância de metano abiótico - metano formado por reações químicas que não envolvem matéria orgânica - na Terra e mostra como os gases poderiam ter uma origem semelhante em outros planetas e luas, mesmo aqueles que já não residem na água líquida. Pesquisadores há muito tempo notaram o metano liberado das aberturas no fundo do mar. Mas enquanto o gás é abundante na atmosfera onde é produzido por seres vivos, a fonte de metano no fundo do mar era um mistério. 

"Identificar uma fonte abiótica de metano do fundo do mar tem sido um problema com o qual estamos lutando há muitos anos", diz Jeffrey Seewald, um cientista sênior da WHOI que estuda geoquímica em sistemas hidrotermais e é um dos autores do estudo. 

Das 160 amostras de rocha analisadas nos oceanos do mundo, quase todas continham bolsões de metano. Esses depósitos oceânicos compõem um reservatório que excede a quantidade de metano na atmosfera da Terra antes da industrialização, estima Frieder Klein , geólogo marinho da WHOI e principal autor do estudo. 

"Ficamos totalmente surpresos ao encontrar esse enorme pool de metano abiótico na crosta oceânica e manto", diz Klein.

Os cientistas analisaram rochas usando espectroscopia Raman, um microscópio baseado em laser que lhes permite identificar fluidos e minerais em uma fina fatia de rocha. Quase todas as amostras continham um conjunto de minerais e gases que se formam quando a água do mar, movendo-se através da crosta oceânica profunda, fica presa na olivina magmática. À medida que o mineral esfria, a água aprisionada sofre uma reação química, um processo chamado serpentinização que forma hidrogênio e metano. Os autores demonstram que em ambientes inóspitos, apenas dois ingredientes - água e olivina - podem formar metano. 

"Aqui está uma fonte de energia química que está sendo criada pela geologia", diz Seewald. 

Na Terra, o metano do fundo do mar poderia ter desempenhado um papel crítico para a evolução dos organismos primitivos que vivem em fontes hidrotermais no fundo do mar, explica Seewald. E em outras partes do sistema solar, em lugares como a lua de Júpiter, Europa, e Encelado de Saturno, o metano produzido pelo mesmo processo poderia fornecer uma fonte de energia para formas básicas de vida. 

A Woods Hole Oceanographic Institution é uma organização privada, sem fins lucrativos, de Cape Cod, Massachusetts, dedicada à pesquisa marinha, engenharia e ensino superior. Fundada em 1930 por recomendação da National Academy of Sciences, sua principal missão é entender os oceanos e sua interação com a Terra como um todo e comunicar uma compreensão básica do papel dos oceanos no ambiente global em mudança. 

9 de agosto de 2019

A última virada magnética da Terra aconteceu mais lentamente do que pensávamos

Escudo protetor da Terra. (Medialab da ESA / ATG)

Novas pesquisas sugerem que a mais recente reversão do campo magnético da Terra levou mais tempo para ser concluída do que se pensava: cerca de 22.000 anos no total. Descobrir por que este lançamento em particular foi tão extenso nos permitirá entender melhor esse processo misterioso, e talvez até nos ajudar a nos preparar.

É um fato que os geólogos sabem sobre o nosso planeta: a cada poucas centenas de milhares de anos, o campo magnético da Terra literalmente vira - então o norte magnético fica no Pólo Sul, e vice-versa. É importante estabelecer os tempos dessas inversões para que saibamos o quanto de uma janela temos que potencialmente adaptar para a próxima.

Com tantos sistemas atuais como GPS dependendo do norte e do sul, um flip pode facilmente causar caos algum dia.

O campo magnético da Terra é criado pelo núcleo externo de ferro líquido do planeta girando em torno de seu núcleo interno sólido. Não é fácil mapear reversões de campo magnético no tempo, mas pistas podem ser encontradas em sedimentos oceânicos e fluxos de lava que bloqueiam a direção e a força do campo magnético no momento em que surgiram.

"Os fluxos de lava são os registradores ideais do campo magnético", diz o geólogo Brad Singer , da Universidade de Wisconsin-Madison. "Eles têm muitos minerais que contêm ferro e, quando esfriam, travam na direção do campo."

"Mas é um registro irregular. Nenhum vulcão está em erupção contínua. Então, estamos confiando em um trabalho de campo cuidadoso para identificar os registros corretos."

Singer e seus colegas analisaram os registros de fluxo de lava do Chile, Taiti, Havaí, Caribe e Ilhas Canárias, observando o momento da reversão mais recente. Nomeada a inversão de Matuyama-Brunhes após os cientistas que descobriram inversões de campo magnético, isso aconteceu há cerca de 770.000-780.000 anos atrás.
Pesquisadores Rob Coe e Trevor Duarte no trabalho em Haleakala National Park, Havaí. (Brad Singer)

Esse timing sugere  que estamos "atrasados"  para uma reversão agora - embora possamos estar em um período de instabilidade que não resulte em uma reviravolta (algo que já aconteceu antes também).

Há atualmente algum debate sobre quanto tempo a próxima reversão durará.

Com base nos registros de rochas de lava, os pesquisadores descobriram que a parte principal do evento Matuyama-Brunhes durou 4.000 anos, mas foi precedida por 18.000 anos de instabilidade e excursões (aquelas temporárias, reversões parciais).

As descobertas foram apoiadas por uma análise das rochas do fundo do oceano, um registro mais contínuo, porém menos preciso, do campo magnético da Terra.

Este período de tempo é mais longo do que as estimativas anteriores , e sugere que não seremos surpreendidos de repente por um lançamento relativamente rápido.

Ainda não sabemos ao certo quanto tempo o próximo flip pode durar - ou exatamente quando ele está chegando -, mas agora temos uma grande quantidade de dados extras para ajudar os cientistas a fazer suas melhores estimativas. Se estamos em uma outra reversão de Matuyama-Brunhes, este estudo sugere que vai durar por muitas gerações.

Quando chegar a hora, o campo magnético do nosso planeta será mais fraco e mais complicado do que é agora, por isso é vital que estejamos preparados.

"Reversões são geradas nas partes mais profundas do interior da Terra, mas os efeitos se manifestam por toda a Terra e especialmente na superfície da Terra e na atmosfera", diz Singer .

"A menos que você tenha um registro completo, preciso e de alta resolução do que realmente é uma inversão de campo na superfície da Terra, é difícil até mesmo discutir quais são as mecânicas de gerar uma reversão."

A pesquisa foi publicada na Science Advances .

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