Os cientistas estudam a Terra há muito tempo, no entanto, algumas questões permanecem sem resposta. Uma equipa internacional de investigação liderada por ETH Zurique e o Centro Nacional de Competência em Pesquisa Planetária propõe uma nova resposta à questão — como a Terra se formou.
A teoria dominante sugere que a Terra é formada a partir de asteroides condritos.
Estes são blocos relativamente pequenos e simples de rocha e metal que se formaram no início do sistema solar.
Contudo, o problema com esta teoria é que nenhuma mistura destes condritos pode explicar a composição exata da Terra — que é muito mais pobre elementos voláteis leves como o hidrogénio e o hélio do que o esperado.
Segundo o Tech Explorist, ao longo dos anos, numerosas teorias têm sido propostas para explicar esta disparidade.
Por exemplo, foi proposto que os objetos que subsequentemente se formaram na Terra colidiram e produziram um calor tremendo. Os componentes leves foram vaporizados, como resultado, deixando o planeta com a sua composição atual.
Segundo Paolo Sossi, professor de Planetologia Experimental na ETH Zurique e autor principal do estudo, os isótopos de um elemento químico têm todos o mesmo número de protões, embora com números diferentes de neutrões.
“Os isótopos com menos neutrões são mais leves e devem, por isso, poder escapar mais facilmente. Se a teoria da vaporização por aquecimento estivesse correta, encontraríamos hoje menos isótopos leves na Terra do que nos condritos originais. Mas é precisamente isso que as medições dos isótopos não mostram”, diz Sossi.
No novo estudo, publicado na Nature este mês, os cientistas procuraram uma solução alternativa.
Sossi explica que “modelos dinâmicos com os quais simulamos a formação de planetas mostram que os planetas do Sistema Solar se formaram progressivamente. Pequenos grãos cresceram com o tempo em planetesimais de tamanho quilométrico, acumulando cada vez mais material através da sua atração gravitacional“.
“À semelhança dos condritos, os planetesimais são também pequenos corpos de rocha e metal. Mas ao contrário dos condritos, têm sido suficientemente aquecidos para se diferenciarem num núcleo metálico e num manto rochoso”.
“Além disso, os planetesimais formados em diferentes áreas em torno do Sol ou em diferentes alturas podem ter composições químicas muito diferentes. A questão é se a combinação aleatória de diferentes planetesimais resulta numa composição que corresponda à da Terra”.
Os cientistas conduziram simulações em que dezenas de milhares de planetesimais colidiram no início do sistema solar. Os modelos foram criados de uma forma que permitiu a replicação gradual dos quatro planetas rochosos, Mercúrio, Vénus, Terra, e Marte.
As simulações demonstraram que a formação da Terra pode ter resultado de uma combinação de numerosos planetesimais. Além disso, o resultado estatisticamente mais provável dos modelos é a combinação da Terra.
“Apesar de termos suspeitado, ainda achámos este resultado muito notável. Temos agora não só um mecanismo que explica melhor a formação da Terra, mas também temos uma referência para explicar a formação dos outros planetas rochosos”, explica Sossi.
O mecanismo poderia ser utilizado, por exemplo, para prever como a composição de Mercúrio difere da composição dos outros planetas rochosos — ou como os exoplanetas rochosos de outras estrelas poderiam ser compostos.
“O nosso estudo mostra como é importante considerar tanto a dinâmica como a química quando se tenta compreender a formação planetária. Espero que as nossas conclusões conduzam a uma colaboração mais estreita entre os investigadores nestes dois campos”, remata o investigador.
in ZAP
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