De onde diabos veio a água?

Evidências da análise de amostras lunares indicam que, embora a Terra e a Lua tenham se formado a partir de um impacto gigante, elas retiveram principalmente uma abundância de elementos voláteis primordiais, incluindo água. Crédito: Adam Connell/LLNL Photo

O suprimento de água da Terra é muito importante para sua capacidade de sustentar a vida, mas de onde veio essa água? Eles existiam quando a Terra se formou ou foram entregues mais tarde por meteoritos ou cometas do espaço sideral?

A fonte de água da Terra tem sido objeto de debate há muito tempo e os cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) acham que têm a resposta – e a encontraram observando rochas lunares.

Desde que o sistema Terra-Lua foi formado em conjunto a partir da influência de dois grandes corpos muito cedo História do Sistema SolarSua história está intimamente relacionada. E como a Lua carece de placas tectônicas e condições atmosféricas, processos que tendem a apagar ou obscurecer evidências na Terra, a Lua é na verdade um ótimo lugar para procurar pistas sobre a história da água da Terra.

Embora quase 70% da superfície da Terra seja coberta por água, o planeta em geral é um lugar relativamente seco em comparação com muitos outros corpos do sistema solar. A lua está mais seca. A sabedoria convencional era que a falta de espécies voláteis (como água) na Terra – especialmente a Lua – era devido a um efeito tão violento que os elementos voláteis se esgotaram.

Mas ao observar a composição isotópica das rochas lunares, a equipe descobriu que os objetos envolvidos no impacto que moldaram o sistema Terra-Lua tinham níveis muito baixos de elementos voláteis antes, e não por causa da colisão. Especificamente, a equipe usou a quantidade relativa do isótopo volátil e radioativo rubídio-87 (⁸⁷Rb), que é calculado a partir de seu isótopo filho estrôncio-87 (⁸⁷Sr), para determinar o orçamento de Rb no sistema Terra-Lua quando ele foi formado. A equipe descobriu porque ⁸⁷Sr, um substituto para o orçamento flutuante de longo prazo da lua, foi muito baixo, e os objetos que colidiram devem ter sido secos no início, e pouco poderia ter sido adicionado desde então.

“A Terra nasceu com a água que tínhamos ou fomos atingidos por algo que era essencialmente puro H₂Oh com não muito nele. Este trabalho elimina meteoritos ou asteróides como fontes potenciais de água na Terra e aponta fortemente para a opção “nascer com isso”, disse o químico cósmico Greg Brenica, co-autor do artigo.

Além de estreitar significativamente a fonte potencial de água da Terra, este trabalho revela ainda que os grandes objetos que colidiram devem ter vindo do sistema solar interno, e o evento não poderia ter ocorrido há 4,45 bilhões de anos, o que reduz bastante a formação. Janela da lua.

De acordo com Lars Burg, principal autor do estudo: “Havia apenas alguns tipos de material que poderiam se combinar para formar a Terra e a Lua, e não era estranho – é provável que ambos fossem apenas grandes corpos que se formaram aproximadamente no mesmo lugar. região que por acaso se chocaram depois de mais de um ano. Um pouco 100 milhões de anos após a formação do sistema solar… mas temos sorte que eles fizeram exatamente isso.

Referência: “A Origem dos Elementos Voláteis no Sistema Terra-Lua” por Lars E. Burg, Gregory A. Bernica e Thomas S. Kroger, 14 de fevereiro de 2022 Disponível aqui. Anais da Academia Nacional de Ciências.
DOI: 10.1073/pnas.2115726119

A pesquisa aparece em Anais da Academia Nacional de Ciências. O cientista do LLNL Thomas Kruijer também contribuiu para a pesquisa. A obra foi financiada por NASA e um programa de pesquisa e desenvolvimento orientado para o laboratório.