Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, os cientistas acreditam que algo grande colidiu com a Terra e a virou de cabeça para baixo.

O resultado foi um monte de detritos, lançados no espaço, girando até formar a Lua. Do grande objeto, considerado do tamanho de Marte, e chamado Theia, nada sobrou. Ou assim pensamos.

Pesquisadores da China, dos EUA e do Reino Unido descobriram evidências de que pedaços de Theia acabaram dentro da Lua. E as evidências também sugerem agora que pedaços de Theia também acabaram dentro da Terra.

Se for esse o caso, a hipótese do impacto gigante poderia resolver um mistério que incomoda os cientistas há mais de uma década: a presença de bolhas densas de material do tamanho de um continente, enterradas nas profundezas do manto da Terra, a cerca de 2.900 quilômetros (1.800 milhas) de profundidade, curvadas em torno de seu núcleo.

“As nossas descobertas desafiam a noção tradicional de que o impacto gigante levou à homogeneização da Terra primitiva”, diz Hongping Deng, do Observatório Astronômico de Xangai (SHAO) da Academia Chinesa de Ciências.

“Em vez disso, o impacto gigante que formou a Lua parece ser a origem da heterogeneidade do manto primitivo e marca o ponto de partida para a evolução geológica da Terra ao longo de 4,5 mil milhões de anos.”

Theia Mundo submerso no manto da Terra

Uma ilustração artística da origem dos LLVPs, gerada por meio de um impacto gigante. (Hongping Deng, Hangzhou Sphere Studio, China)

As bolhas que envolvem o núcleo da Terra são conhecidas como grandes províncias de baixa velocidade de cisalhamento, ou LLVPs. Sabemos sobre eles porque as ondas sísmicas que viajam pela Terra devido aos terremotos se movem de maneira diferente através de diferentes materiais.

Foi através de dados sísmicos que os cientistas conseguiram obter mapas detalhados dos LLVPs: regiões grandes e densas na fronteira entre o núcleo e o manto, uma sob a África e a outra sob o Oceano Pacífico.

Até agora, os cientistas propuseram que os LLVPs são gerados por algum tipo de processo interno da Terra, como restos de antigas placas tectônicas, ou pontos de temperatura mais elevada, ou um oceano de magma na base do manto.

Mas a equipe por trás desta última descoberta pensou que outra coisa poderia ter contribuído para a formação dos LLVPs: Theia.

Simulações numéricas anteriores sugeriram que a maior parte de Theia acabou incorporada na Lua, e apenas vestígios permaneceram dentro da Terra. Mas esse pode não ser necessariamente o caso.

Assim, há vários anos, os pesquisadores investigam a possibilidade de uma grande quantidade de Theia ter ficado presa no interior da Terra, onde permanece até hoje, incomodando os cientistas.

Eles conduziram uma série de simulações computacionais do impacto de Theia e observaram os efeitos que tiveram na Terra simulada. E encontraram vários sinais de que o impacto gigante pode ter deixado vestígios duradouros na composição da Terra.

O primeiro é a estratificação do manto terrestre. Nas simulações, o material da Terra e de Theia misturou-se no manto superior em um oceano de magma líquido, enquanto o manto inferior permaneceu mais sólido e feito predominantemente do material terrestre de silicato. Esta estratificação, baseada em dados sísmicos, pode ainda existir hoje.

O segundo são os LLVPs. A equipe descobriu que pedaços de material de Theia, com apenas dezenas de quilômetros de diâmetro, poderiam ter afundado até a fronteira núcleo-manto. Lá, eles se acumularam, transformando-se em LLVPs.

Aproximadamente 2 a 3 por cento da massa da Terra, descobriram os pesquisadores, poderia ter vindo de Theia. E espera-se que o material LLVP seja entre 2 e 3,5 por cento mais denso que o manto da Terra e mais rico em ferro.

Esta é uma boa notícia, porque significa que há uma maneira de testá-lo.

“Na maioria das simulações de impacto de formação da Lua, a maior parte dos materiais lunares vem do impactador, por isso esperamos que futuras missões possam obter rochas do manto lunar e compará-las com as bolhas do manto para ver se partilham as mesmas assinaturas químicas”, o pesquisador principal autor do estudo, o geofísico Qian Yuan, da Caltech, disse ao ScienceAlert.

Se for este o caso, isso nos dá um novo conjunto de ferramentas para compreender a história e a formação do nosso planeta, e a história e a formação do Sistema Solar.

E, por sua vez, isso poderia ajudar-nos a compreender outros mundos, e a possibilidade de habitabilidade, lá fora, na galáxia mais ampla.

Não encontramos nenhum exoplaneta exatamente como a Terra na Via Láctea. O impacto gigante pode ser uma das razões pelas quais a Terra é do jeito que é.

“A antiga colisão que forma a Lua pode ter um efeito duradouro em toda a evolução da Terra”, diz Yuan, “então pode ser um fator fundamental porque a Terra é geologicamente diferente de outros planetas rochosos”.

A pesquisa foi publicada na Nature.

Por Michelle Starr
Publicado no ScienceAlert